Erneuerbare Energien und Ressourceneffizienz 

Zentrale Inhalte des Forschungsfeldes sind die Entwicklung von Verfahren und Kompetenzen zur Steigerung der Effizienz von Gebäuden, Quartieren, Produktionsstätten und -prozessen unter besonderer Beachtung der Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit. Energie‐ und gebäudetechnische Anlagen und Systeme, energie- und ressourceneffiziente Produktionsmethoden sowie die stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse stellen thematische Schwerpunkte dar.

 

 Aktiv in dem Forschungsfeld sind folgende Professorinnen und Professoren:

Fakultät Elektrotechnik

Fakultät Fahrzeugtechnik

Fakultät Maschinenbau

Fakultät Versorgungstechnik

 


 

Forschungprojekte

Laufende und abgeschlossene Forschungsprojekte

  • DESG: Dezentrale Speicher für Gebäude

  • Energieeffiziente Schweißprozesse (ESP)

  • Energieeffiziente und automatisierte Klimatisierung von Elektrofahrzeugen unter Verwendung innovativer Sensorik zur Bestimmung des thermischen Komforts als neuartige Regelgröße (EneffThermControl)

  • Energieeffizienz in Krankenhäusern - Effizienzpotentiale einer adiabaten Kühlung in bestehenden RLT-Anlagen (EnKH)

  • Experimentelle Untersuchungen zur energetischen Bewertung von Algorithmen zur Regelung volumenvariabler Lüftungssysteme

  • Kläranlagen als Lastmanager (KlärLam)

  • Klimaschutzkampagne

  • Modulare Controlling- und Diagnose-Tools mit versorgungstechnischer Intelligenz zur mobilen und/oder stationären Betriebsanalyse, -bewertung und Optimierung von regenerativ gestützten Energieversorgungssystemen in Gebäuden; Simulation und Definition optimaler Betriebsprozesse und -verbräuche ausgewählter Anlagenkonfigurationen und Entwicklung von Algorithmen

  • Neubau Oeding Plusenergie‐ Druckereigebäude

  • Niedersächsische Lernfabrik für Ressourceneffizienz (NiFaR)

 


 

Einblick in die Forschung

Im Interview stellen die Forschenden das Forschungsfeld und eines ihrer Forschungsprojekte vor.

 

Erneuerbare Energien und Ressourceneffizient - Prof. Brüggemann und Prof. Kühl

Prof. Brüggemann und Prof. Kühl im Interview über das Forschungsfeld

"Die Nähe von Forschung und Lehre macht unsere Projekte so spannend"

Dieses Ziel ist eine der großen Herausforderungen, vor denen unsere Welt steht: Energieversorgung und Energieverbrauch sollen klimafreundlicher werden. Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit spielen für das Forschungsfeld "Erneuerbare Energien und Ressourceneffizienz" der Ostfalia eine wichtige Rolle. Im Interview sprechen die Professoren Holger Brüggemann und Lars Kühl darüber, mit welchen Projekten sie sich beschäftigen und wer von ihnen profitiert. Und sie erklären, warum das Forschungsfeld ihre Arbeit bereichert.

 


Herr Professor Brüggemann, Herr Professor Kühl, wie viel Energie können Unternehmen in der Produktion einsparen?

Holger Brüggemann: In unseren Projekten machen wir die Erfahrung, dass Unternehmen ihren Verbrauch um bis zu 30 Prozent senken können. In Niedersachsen sind die Bereiche Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen für mehr als 40 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs verantwortlich. Das zeigt, wie groß das Potenzial ist, das wir bisher nicht ausschöpfen.

 


Warum ist es wichtig, dass wir mit unserer Energie sparsamer umgehen?

Holger Brüggemann: Wir haben uns hohe Klimaschutzziele gesetzt. Der Masterplan für den Großraum Braunschweig sieht vor, dass wir in unserer Region bis zum Jahr 2050 den Energieverbrauch um die Hälfte und die Treibhausgasemission um 95 Prozent verringern wollen. Niedersachsen- und deutschlandweit gibt es ähnliche Pläne. Um diese Ziele zu erreichen, gibt es im Grunde nur zwei Wege. Erstens brauchen wir mehr regenerative Energiequellen. Und zweitens müssen wir die Energieeffizienz deutlich erhöhen – und genau damit beschäftige ich mich im Produktionsumfeld.

Lars Kühl: Ich befasse mich mit dem Einsatz regenerativer Energien in Gebäuden – zur Versorgung mit Wärme, Kälte und Strom. Geothermie und Solarthermie, Wärmepumpen und Photovoltaik: Das sind nur einige Stichwörter für den großen Themenbereich, den wir mit unseren Forschungsprojekten abdecken. Und den wir auch in die Lehre tragen: Die Erkenntnisse aus unseren Projekten geben wir an die Studierenden weiter. Immer wieder finden Vorlesungen vor Ort in Unternehmen und Gebäuden statt. Bei laufenden Prozessen können Studierende Optimierungsmaßnahmen verfolgen – sozusagen live und in Farbe. Auch diese Nähe von Forschung und Lehre macht unsere Projekte so spannend.

 


Warum beschäftigen sich nicht noch mehr Unternehmen mit regenerativen Energien und Energieeffizienz?

Holger Brüggemann: Viele unterschätzen, welche Möglichkeiten es gibt, Energie einzusparen. Sie wissen zwar, dass Druckluftwerkzeuge nicht besonders effizient sind und Leckagen eine Verschwendung von Ressourcen sind. Doch dass sie durch den Austausch eines Druckluftschraubers gegen einen elektrischen Schrauber 90 Prozent weniger Energie verbrauchen, überrascht sie. Viele kleine und mittelständische Unternehmen sind außerdem gut ausgelastet. Ihnen fehlt häufig die Zeit, sich mit diesem Thema zu befassen.

 


Und da kommen Sie ins Spiel?

Lars Kühl: Ja, es liegt auch an uns, sie darüber zu informieren, welche Einsparpotenziale es gibt und wie man sie nutzen kann. Wir gehen in Betriebs-, Büro- und Wohngebäude, statten sie mit Messtechnik aus und decken die Strom-, Wärme- und Kälteverbräuche auf. Im Anschluss daran erklären wir, wie regenerative Energien und Effizienzmaßnahmen die Energieverbrauchskennwerte verbessern. Wir entwickeln auch Konzepte für die energetische Versorgung ganzer Gebäude. Der Neubau der Braunschweiger Druckerei Oeding ist ein Plusenergie-Gebäude, das seine eigene Energie erzeugt. Für die Planung des Gebäudes hat die Ostfalia einen wichtigen Beitrag geleistet.

 


Woran haben Sie noch mitgewirkt?

Holger Brüggemann: Am Aufbau der Niedersächsischen Lernfabrik für Ressourceneffizienz an der Ostfalia. Aus diesem Projekt ist ein gemeinnütziger Verein entstanden, in dem sich viele Partner engagieren und viele Mitarbeiter aus Unternehmen geschult wurden. So haben wir vielen Unternehmen neue Mittel und Wege aufzeigen können, wie sie die Energieeffizienz verbessern. Im Bereich der Robotik haben wir gemeinsam mit der Volkswagen AG ermittelt, welche Einflüsse auf den Energieverbrauch wirken. Verändert man die Programmierung der Roboter, kann man bis zu 40 Prozent der Energie einsparen.

 


Wer beteiligt sich an Ihrem Forschungsfeld?

Lars Kühl: In unserem Forschungsfeld arbeiten zuallererst die Ostfalia-Fakultäten Maschinenbau, Versorgungstechnik und auch Fahrzeugtechnik und Elektrotechnik mit. Denn ein wichtiges Thema ist die Elektromobilität: Aus den Fahrzeugen können wir Speicherkapazitäten in die Energieversorgung von Gebäuden integrieren. Auch außerhalb der Ostfalia sind wir gut vernetzt: über den Kontakt mit anderen Hochschulen, Industrieunternehmen, Planungsbüros sowie Wohnbauträgern und Kommunen können wir etwa die Themenbereiche Hochbau und Architektur, Regelungstechnik und Messtechnik einbinden. Wir bewegen uns so am Stand der Technik in realen Projekten und orientieren uns am Bedarf der Nutzer.

Holger Brüggemann: Zugute kommt uns, dass die Themen Digitalisierung und Industrie 4.0 in den Unternehmen eine große Rolle spielen. Wer die Produktion digitalisiert, erkennt auch im Energiebereich schon nach kurzer Zeit wesentliche Fortschritte. Unser Forschungsfeld profitiert davon, dass die Ostfalia in der Digitalisierung stark aufgestellt ist.

Lars Kühl: Wichtig ist, dass es eine Schnittstelle zu den Sozialwissenschaftlern gibt. So untersuchen wir, wie die Optimierungsmaßnahmen und der Umgang mit modernen Technologien bei den Nutzern die nötige Akzeptanz finden können.

 


Warum bereichert das Forschungsfeld Ihre Arbeit?

Holger Brüggemann: Weil ich dazu beitragen kann, dass wir unsere Klimaschutzziele erreichen. Und weil Investitionen in die Energieeffizienz von Maschinen und Anlagen in der Regel auch dazu führen, dass die Produktivität steigt. So verbessern wir über den sinkenden Energieverbrauch auch die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. In meinen Augen ist das eine sehr sinnvolle Aufgabe…

Lars Kühl: …zumal wir die energiesparenden Maßnahmen nicht nur umsetzen. Sondern auch die vielen Möglichkeiten, die erneuerbare Energien und Energieeffizienz bieten, über die Lehre an unsere Studierenden weitergeben. So sorgen wir dafür, dass unsere Forschungsarbeit nachhaltig wirkt.

 

  Erneuerbare Energien und Ressourceneffizient - Prof. Ahrens

Prof. Ahrens im Gespräch über das Esparsette-Projekt

Weniger Schaum, mehr Biogas: Die Esparsette soll es richten

Die Esparsette ist ein echtes Multitalent. Eine ihrer vielen Begabungen: Bei Rindern wirkt die Pflanze wie ein Magenbitter. Weil ihr hoher Tannin-Gehalt die Schaumbildung im Pansen stoppt, ist sie gut für die Verdauung. Forschende der Ostfalia wollen jetzt herausfinden: Ist die Esparsette auch das richtige Rezept gegen überschäumende Biogasanlagen?

In den Anlagen zur Biogasherstellung ist die unkontrollierbare Schaumbildung ein großes Problem: Sie stört die Produktion, die Erträge sinken. Und der lästige Schaum ist schwer zu bekämpfen – es sei denn, die Esparsette schreitet nach demselben Prinzip wie im Kuhmagen zur Tat. Die Ostfalia untersucht, inwieweit sich ihr Einsatz bei der Biogasproduktion auszahlt. Forschungspartner sind das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn-Instituts und das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung.

Sollte die Esparsette auch in Biogasanlagen ihre positive Wirkung entfalten, könnte das rosafarbene Gewächs bald zum Erscheinungsbild heimischer Felder gehören. So wie früher, als sie für Nutztiere eine wichtige Futterpflanze war.

Von ihrer Rückkehr in die Agrarlandschaft könnten viele profitieren. Die Biogasbranche, weil sie mit dem Einsatz der Esparsette bessere Ergebnisse erzielt; und die Landwirtschaft, weil die Esparsette auf lange Sicht die Fruchtfolge erweitert und die biologische Vielfalt steigert. Auch unsere Umwelt würde gewinnen: Bei den Bienen steht die Esparsette auf dem Speiseplan ganz weit oben.

Die Dauer des Esparsette-Projekts reicht bis Ende 2019. Es wird gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft.

 

Prof. Dr. Thorsten Ahrens, Leiter des Labors für Bioverfahrenstechnik an der Fakultät Versorgungstechnik der Ostfalia:

"Wir untersuchen, ob der Einsatz der Esparsette den Prozess der Biogaserzeugung stabilisieren kann. Unser Projekt ist wichtig, weil wir nicht nur einen ökonomischen Nutzen schaffen wollen, sondern auch einen ökologischen: Die Wiederkehr der Esparsette würde die Pflanzenwelt bereichern."

 

Dr. Torsten Thünen, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn-Instituts:

"Unser Ziel ist, die Esparsette und ihre vielen wertvollen Eigenschaften wieder stärker ins Blickfeld der landwirtschaftlichen Nutzung zu rücken. Saatgutvermehrung und Sortenentwicklung, Anbau und Ernte der Esparsette, Biomasseherstellung und -nutzung: Unser Projekt hat viele Facetten."

 

 

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