Energie & Umwelt

Das Center ist in vier Research Areas unterteilt:

1 Sustainable Innovation

2  Energy Transition

3 Thermal Energy Technologies

4 Environmental Technologies

In der Research Area Sustainable Innovation werden die Umsetzung der Energiewende und die Meisterung der Herausforderungen des Klimawandels über Programme der EU (Bilaterale territoriale Kooperation, CENTRAL, Danube, Alpe Adria) adressiert. Dabei werden die Themen Energieeffizienz und Erneuerbare Energien in interregionaler Kooperation bearbeitet und Lösungen gemeinschaftlich erarbeitet.

Ein zentraler Punkt in der Research Area Energy Transition ist die Identifikation von Flexibilitäts- und Effizienzpotentialen in bestehenden Energiesystemen. Damit wird die verstärkte Nutzung von fluktuierend erzeugenden, in ihrer Leistung nur bedingt beeinflussbaren Erzeugungsanlagen ermöglicht. Maßnahmen dafür können entlang der gesamten Energiewertschöpfungskette und energieträgerübergreifend identifiziert, analysiert und nutzbar gemacht werden. Die Nutzbarmachtung bedarf dabei stets einer integralen, mehrdimensionalen Betrachtung, die alle Stakeholder berücksichtigt.

In der Research Area Thermal Energy Technologies werden innovative Lösungen für die Umwandlung von Biomasse in Strom und Wärme ausgearbeitet. Daneben werden auf Basis thermodynamischer Prozesssimulationen unterschiedliche Varianten der Wärmerückgewinnung untersucht und optimiert. Dabei konnte z.B. ein neuer ORC-Prozess für die Stromproduktion aus Abwärme patentiert werden.

Die Abfallbewirtschaftung entwickelt sich zunehmend hin zu einer Ressourcenbewirtschaftung. Dies geht einher mit der im Laufe der Zeit veränderten Betrachtungsweise von Abfällen. Wo früher Abfälle unter Umständen gar keine Betrachtung fanden, entwickelte sich die Betrachtungsweise vom grundlegenden Bedürfnis der Entsorgung, über die zunehmende Entwicklung von effizienten Entsorgungsstrukturen, hin zu einer ökologischen und wirtschaftlichen Betrachtungsweise mit dem Ziel Kreisläufe zu schließen. Das Team in der Research Area Environmental Technologies und Sustainable Innovation entwickeln kreislauforientierte Wertschöpfungsketten sowie neue Methoden für die energetische und stoffliche Verwertung von Reststoffen und Abfällen.

Das Center für Energy & Environment steht in seinen Aktivitäten und Betrachtungen für die Entwicklung von Lösungen auf technischer Ebene mit Hilfe von partizipatorischen Prozessen bei gleichzeitiger Integration der Ergebnisse in bestehende Strukturen und Märkte. Alle Aktivitäten werden dabei stets auch in deren Wechselwirkungen mit dem Klimawandel, sowohl was Klimaschutz als auch Klimawandelanpassung betrifft, umgesetzt.

Strategische Partnerschaften in Projekten und darüber hinaus sind ein wesentlicher Aspekt in der Bearbeitung der Fragestellungen bzw. der Umsetzung in Demoprojekten. Diese Partnerschaften erstrecken sich dabei auf andere Forschungseinrichtungen, Gemeinden, Technologiepartner, Energieversorger, öffentliche Körperschaften, KMU und auch die Anwender*innen (privat und unternehmerisch) in den adressierten Regionen selbst.

Die Aktivitäten des Centers werden sowohl durch labortechnische Ausstattung als auch modernste, individuell auf die Fragestellung anpassbare Simulations- und Partizipationsmethoden unterstützt.

Labor

• Kesselprüfstand: Leistungs- und Wirkungsgradbestimmung von Scheitholz-, Hackgut- und Pelletskessel mit integrierter Abgasanalyse und Feinstaubmessung
• Lambdasonden Prüfstand: Vermessung von Lambdasonden zur Bestimmung der Messgenauigkeit und Querempfindlichkeit gegenüber Spurengasen
• Brennstoffanalytik: Analyse der Brennstoffeigenschaften von festen und flüssigen Brennstoffen
• Teststand Pelletierung: Teststand zur Erzeugung von Pellets mittels einer Flachmatrizenpresse
• Pyrolysereaktor: Schneckenreaktoren (Durchsatz 0,5 – 2 kg/h; Temperaturbereich 300 – 700°C)
• GC/MS – Kopplung für die Analyse von festen (pyrolisierbaren), flüssige (verdampfbare) und gasförmige Proben
• kontinuierliche Gas-/ und Abgasanalysen mittels FTIR
• kontinuierliche Abgasanalysen für CO₂, CO, SO₂, NO_x, Summe Kohlenwasserstoffe, Methan, Wasserdampf und Sauerstoff

Umweltbewertungen

• Ökobilanzierung mit GaBi oder openLCA
• Stoffflussanalyse mit STAN

Simulationsmethoden

• thermodynamische Prozesssimulation mit IPSE-Pro
• Statistische Datenanalyse und Programmierung
• Zeitreihenanalyse, -verarbeitung und -visualisierung
• Energiewirtschaftliche Prognoseverfahren
• Techno-ökonomische Energiesystemmodellierung und -simulation
• Optimierungsmodelle für die Energiewirtschaft
• Simulation von Sektorkopplungsoptionen und Energiegemeinschaften
• Modellierung neuer Geschäfts- und Tarifmodelle in der Energiewirtschaft
• Entwicklung regelbasierter Systeme

Partizipationsmethoden

• Qualitative und Quantitative Erhebungen
• Partizipative Begleitung innovativer Demonstrationsprojekte
• Stakeholderansprache und -einbindung
• Co-Creation Prozesse
• Marktforschung
• Eye Tracking