GreenTech „Energie“-Ausstellung

GreenTech „Energie“-Ausstellung, 24.10.-10.11.22, Vorplatz SuperC, Aachen

 

Vom 24. Oktober bis 10. November findet im Rahmen des Knowledge Hub der RWTH die Ausstellung „Green Technology – Umwelttechnologie für eine nachhaltige Zukunft“ statt.

Der Knowledge Hub wurde als eine Maßnahme der Exzellenzstrategie eingerichtet, um den transparenten und nachvollziehbaren Wissenstransfer in die Gesellschaft zu stärken. Innovative Forschungsbeiträge der RWTH, etwa aus den Bereichen Energieeffizienz, umweltfreundliche Erzeugung, Speicherung und Verteilung von Energie, machen auf die große Herausforderung aufmerksam, die die Energiewende darstellt. Das ISEA beteiligt sich mit zwei einem Forschungsbeiträgen und einem Energiexponat:

  • Wandel im Energiesystem – Energieträger heute und morgen:
    Fossile Energieträger – Primäre Energieform ist Wärme
    Durch Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Kohle, Gas und Öl sowie Kernspaltung in Atomkraftwerken wird Wärme generiert und daraus Kraft, die mithilfe von Generatoren in Strom umgesetzt wird. Nur ein kleiner Teil der Energieträger wird direkt stofflich genutzt, beispielsweise in der organisch-chemischen Industrie. Dort werden etwa 17 Millionen Tonnen Öl eingesetzt, was rund 15 Prozent des in Deutschland jährlich verbrauchten Erdöls entspricht.
    Diese Kohlenwasserstoffe durch erneuerbare Moleküle zu ersetzen, würde einen zusätzlichen Energiebedarf (Strom) von circa 50 Prozent der heute bereits genutzten Strommenge in Deutschland bedeuten.

    Zukünftiges Energiesystem – Primäre Energieform ist Strom
    Die Energiewende strebt ein Energiesystem an, das auf regenerativ erzeugtem Strom durch Photovoltaik (Solarzellen) und Windkraftanlagen basiert. Ein entscheidender Erfolgsfaktor ist die Wettbewerbsfähigkeit dieser Technologien, die im letzten Jahrzehnt erreicht wurde. Die Umstellung erfolgt damit von Wärme auf Strom, der als höchstwertige Energieform in alle benötigten Energieformen wie etwa Kraft, Kommunikation, Licht, Wärme und Chemie umgewandelt werden kann. Die direkte Nutzung des Stroms ist dabei in den meisten Fällen die effizienteste Variante, da dadurch die geringsten Wandlungsverluste auftreten.
    Es gibt aber Ausnahmeanwendungen wie beispielsweise im internationalen Flugverkehr: Hier müssen aus Strom erzeugte stoffliche Kraftstoffe eingesetzt werden, die auf Wasserstoff basieren, der sich wiederum in Verbindung mit Kohlenstoff in sogenannte eFuels umwandeln lässt. Damit bezeichnet man synthetische Kraftstoffe, die wie klassisches Kerosin oder Diesel nutzbar sind. Für ihre Herstellung müssen jedoch weitere Umwandlungsverluste in Kauf genommen werden.

    Banner "Wandel im Energiesystem" (s. Downloads)
  • EU-Forschungsprojekt NAUTILUS:
    Für einen umweltfreundlichen Seeverkehr
    Alternatives Stromerzeugungssystem für Passagierschiffe
    Der Seeverkehr zählt mit zu den größten Verursachern von Treibhausgasen und Schadstoffen.
    NAUTILUS (Nautical Integrated Hybrid Energy System for Long-haul Cruise Ships) ist ein EU-finanziertes Forschungsprojekt – unter Beteiligung der RWTH – und zielt darauf ab, den ökologischen Fußabdruck im Seeverkehr durch die Einführung eines alternativen hybriden Antriebsstranges für Passagierschiffe mittels Elektrifizierung und den Einsatz von Flüssigerdgas (LNG) zu verkleinern.
    NAUTILUS strebt eine Erhöhung der Energieeffizienz des Antriebssystems um 10 Prozent sowie eine Senkung der CO2-Emissionen um 40 Prozent und die anderer Luftschadstoffe um 99 Prozent an.

    Neuartige Technologie erstmals für den Seeverkehr
    Die im NAUTILUS-Projekt untersuchte Technologie ist die maritime Anwendung der Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) in Kombination mit einem Batteriesystem. SOFCs wandeln chemische Energie (etwa Wasserstoff, Erdgas, Diesel) direkt in elektrische Energie um. Die erfolgreiche Einführung dieser skalierbaren Technologie im Seeverkehr ermöglicht eine Kraftstoffflexibilität und führt zu einer hohen Umwandlungseffizienz.
    Die Herausforderung bei einem Schiffsantriebssystem besteht darin, große Änderungen des Leistungsbedarfs zu bewältigen, beispielsweise beim Beschleunigen oder Manövrieren im Hafen.

    RWTH entwickelt benötigte Energiemanagementeinheit
    Für die kombinierte Wärme- und Stromversorgung des Schiffs entwickelt das Team um Cem Ünlübayir vom Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH eine intelligente Energiemanagementeinheit. Damit wird der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle optimiert. Der Ladezustand der Lithium-Ionen-Batterie wird jeweils so eingestellt, dass sowohl eine maximale Unterstützung des Bordnetzes als auch eine Nachladung bei gleichzeitig langer Lebensdauer möglich sind.
  • Energie-Exponat
    Die Energiewende – Herausforderungen und Lösungen in der elektrischen Energieversorgung Alternative Energieversorgung der Zukunft

Im Rahmen der 150-Jahrfeier der RWTH im Centre Charlemagne hat das ISEA ein Energiemodell der Region Aachen erstellt. Das Exponat zeigt einige Lösungen für die zukünftige Energieversorgung. Dabei muss der Stromsektor in der Zukunft auch den Ersatz für Kohle, Öl und Gas für die Wärmeversorgung und Mobilität liefern.

 
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