Energiesysteme und Infrastrukturen

Der technologische Fortschritt lässt Elektrogeräte schnell altern. Die kurze Lebensdauer von oft nur wenigen Monaten oder Jahren führt einerseits zu einem stetig wachsenden Bedarf an endlichen Rohstoffen und andererseits zu einem wachsenden Berg von Elektroschrott. Recycelt wird nur ein Bruchteil aller Elektrogeräte. Ein Großteil – über 80 Prozent – des E-Waste landet auf Deponien oder in der Müllverbrennung. Und mit ihm die darin enthaltenen Materialien: Wertvolle Edelmetalle oder seltene Erden bleiben ungenutzt. Gefährliche Chemikalien und Schadstoffe können in die Umwelt gelangen. Im Projekt iDEAR entwickeln wir Lösungen für die effiziente Demontage von Elektrogeräten und für die Wiederaufbereitung und Wiederverwertung von Materialien. Wir wollen sicherstellen, dass keine Rohstoffe verschwendet und wertvolle Ressourcen länger im Umlauf gehalten werden. So entsteht eine Kreislaufwirtschaft, die elementar ist für nachhaltigen Konsum.

Das europäische Forschungsprojekt FlexBIT entwickelt intelligente Lösungen, um Energiesysteme in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden flexibler, effizienter und nachhaltiger zu machen. Im Mittelpunkt steht eine digitale Plattform, die mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) die Steuerung und das Management moderner Energiespeicher automatisiert und optimiert – darunter innovative Technologien wie HT-PEM-Brennstoffzellen und Vehicle-to-Grid-Systeme (V2G-Systeme), die gespeicherte Energie bedarfsgerecht wieder ins Netz einspeisen können. Darüber hinaus werden Blockchain-Technologien eingesetzt, um Energieflüsse innerhalb sogenannter Energiegemeinschaften – also lokal vernetzter Energieerzeuger und -verbraucher – sicher und transparent zu gestalten.

Ziel der Technologieplattform TransHyDE ist die Entwicklung und Förderung verschiedener Technologien für den Transport und die Speicherung von Wasserstoff. Dabei geht es einerseits um europaweite Leitungssysteme, andererseits werden aber auch dezentrale Lösungen für Regionen untersucht, die (noch) nicht an ein übergreifendes Wasserstoff-Leitungsnetz angeschlossen sind.

Im Projekt TwinGuide machen wir Prozessanlagen fit für die Zukunft und verbinden den digitalen Anlagenzwilling mit (Echtzeit-)Simulationen der im Inneren ablaufenden Prozesse. Aus dieser Kombination entsteht ein prozessintelligenter digitaler Zwilling, der eine exakte Anpassung von Prozessparametern und eine vorausschauende Prozesssteuerung ermöglicht.

Das europäische Forschungsprojekt FlexBIT entwickelt intelligente Lösungen, um Energiesysteme in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden flexibler, effizienter und nachhaltiger zu machen. Im Mittelpunkt steht eine digitale Plattform, die mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) die Steuerung und das Management moderner Energiespeicher automatisiert und optimiert – darunter innovative Technologien wie HT-PEM-Brennstoffzellen und Vehicle-to-Grid-Systeme (V2G-Systeme), die gespeicherte Energie bedarfsgerecht wieder ins Netz einspeisen können. Darüber hinaus werden Blockchain-Technologien eingesetzt, um Energieflüsse innerhalb sogenannter Energiegemeinschaften – also lokal vernetzter Energieerzeuger und -verbraucher – sicher und transparent zu gestalten.

Im Projekt PV-Implement wird eine neue Methodik zur beschleunigten Planung und Umsetzung von Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) in Sachsen-Anhalt entwickelt. Ziel ist der Aufbau einer digitalen Analyse- und Planungsplattform, die eine effiziente Flächen- und Potenzialbewertung durch den Einsatz modernster Technologien wie Drohnen, Virtual Reality und automatisierte Geodatenanalyse ermöglicht.

Das Verbundprojekt ALene, eine Kooperation von Industrie, Netzbetreibern und Forschungseinrichtungen, hat zum Ziel, Algorithmen und leistungselektronische Systeme für den optimierten, netzdienlichen und multifunktionalen Betrieb von Batteriespeichern zu entwickeln und in der Praxis zu erproben. Dabei sollen Lösungen entstehen, die dazu beitragen, negative Netzeinflüsse und lokale Netzphänomene zu reduzieren und zu kompensieren, die Versorgungsqualität zu steigern, Betriebsmittel zu entlasten und die vorhandene Netzinfrastruktur optimal zu nutzen. Dies führt in Summe zu einer gesteigerten Gesamtsystemeffizienz und -resilienz in lokalen Verteilnetzen.

Das Entwicklungsteam des Projekts ZeroDefect4PV setzt modernste Sensortechnologie ein, um die Betriebseffizienz von Photovoltaik-Großkraftwerken deutlich zu erhöhen. Diese Technologie ermöglicht eine präzise und proaktive Überwachung, die nicht nur die Wartungskosten drastisch reduziert, sondern auch die Energieausbeute maximiert, indem Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit und unterstützt nachhaltige Energieziele, indem es Ausfallzeiten minimiert und so direkte Vorteile für Anlagenbetreiber schafft.