Die TU Clausthal, das Clausthaler Umwelttechnik-Institut (CUTEC) und das Energie-Forschungszentrum Niedersachsen (EFZN) haben deshalb eine Allianz geschmiedet. In diesem Zuge wird das bisherige Institut für Elektrische Energietechnik (IEE) zum Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme (IEEE) erweitert. Die Fakultät für Energie- und Wirtschaftswissenschaften sowie das Präsidium und der Senat der Universität haben dies einstimmig genehmigt. Im IEEE sind nun die TU-Lehrstühle von Professor Hans-Peter Beck (Elektrische Energietechnik) und Professor Martin Faulstich (Umwelt- und Energietechnik) unter einem Dach vereint.
Damit einher gehen weitere Synergien, denn Beck ist auch Vorsitzender des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen in Goslar und Faulstich Vorsitzender des Sachverständigenrats für Umweltfragen (SRU) der Bundesregierung in Berlin sowie Geschäftsführer des CUTEC. Da trifft es sich gut, dass CUTEC und IEEE auch auf dem Unicampus Nachbarn sind. Durch die Bündelung der Ressourcen in der Energieforschung soll die Sichtbarkeit des Harzer Forschungsstandortes erhöht und der Energieschwerpunkt der TU Clausthal in Lehre und Forschung ausgebaut werden.
Der jüngste Bericht des Weltklimarats hat erneut verdeutlicht, dass der weltweite Klimawandel den Abschied von den fossilen Energieträgern Kohle, Öl und Gas erfordert. Dies ist auch den Energie-Experten Beck und Faulstich ein wichtiges Anliegen, die beide seit vielen Jahren als engagierte Wegbereiter der Energiewende bekannt sind. „Langfristig müssen wir alle Bereiche unserer Industriegesellschaft auf erneuerbare Energien umstellen“, betont Faulstich. Im Bereich Strom ist das offensichtlich. Darüber hinaus müssen auch Wärme- und Kältemarkt sowie die Grundstoffproduktion umgestellt werden. „Das erfordert Denken und Handeln in Systemen“, stellt Beck klar und unterstreicht die Bedeutung der interdisziplinären Zusammenarbeit von TU, EFZN und CUTEC. „Die zukünftige Industriegesellschaft wird regenerativ und strombasiert sein“, sind sich beide Professoren einig. „Wir sind im dritten Stromzeitalter“, so Beck, „im ersten haben wir die Industrie elektrifiziert, im zweiten den Haushalt und im dritten kommt flächendeckend der Verkehr dran.“
Im neuen IEEE wird die Realisierbarkeit der Energiewende an konkreten Projekten untersucht und umgesetzt. Die Verkehrsmittel Eisenbahnen, Auto und Zweiräder sowie Lastkraftwagen und Busse lassen sich regenerativ elektrisch betreiben, ebenso einzelne Bereiche der Grundstoffindustrie wie die Elektrostahlerzeugung oder Aluminiumelektrolyse. Die Verkehrsmittel Schiffe und Flugzeuge hingegen sowie etliche weitere Zweige der Grundstoffindustrie (metallurgische Reduktionsverfahren, Chemie, Baustoffe) werden vermutlich auch langfristig auf gasförmige oder flüssige Energieträger (Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe) angewiesen sein. Diese lassen sich mit Konversionsverfahren prinzipiell ebenfalls über regenerativ erzeugten Strom herstellen; zum einen über Elektrolyse direkt zu Wasserstoff und zum anderen über die weitere Reaktion mit Kohlendioxid aus Biomasse oder Industrieprozessen zu Kohlenwasserstoffen.
Regeneratives Methan (Erdgassubstitut oder „Power to Gas“) kann in der kommunalen sowie industriellen Wärme- und Kälteversorgung (zum Beispiel in der Zementindustrie) genutzt werden. Regenerative Kohlenwasserstoffe wie Methanol, Ethylen und Propylen lassen sich als Grundstoffe für die chemische Industrie einsetzen. Mit Wasserstoff könnte man schließlich auch metallurgische Reduktionsprozesse wie die Eisenverhüttung auf der Grundlage regenerativer Energieträger betreiben. Ziel der Forschung könnte auch ein synthetischer Kraftstoff mit einem hohen Anteil regenerativ erzeugten Wasserstoffs sein. Damit wachsen im zukünftigen Energiesystem die elektrische und die stoffliche Welt stärker zusammen und müssen ganzheitlich betrachtet werden. Auch dies ist für die Harzer Energieforscher ein Motiv gewesen, die dafür erforderliche Forschung und Lehre in einem Institut zu bündeln und dies auch im Institutsnamen zu verdeutlichen.
In Zukunft wird sich unser Energiesystem fundamental verändern müssen, sind sich die hiesigen Wissenschaftler einig. Es sei daher essentiell, wissenschaftsbasierte Vorstellungen zum Veränderungsprozess zu entwickeln. Die Forschung nutzt hierfür zunehmend an der Realität ausgerichtete Modelle, mit denen belastbare Szenarien unter verschiedenen Rahmenbedingungen erstellt werden können. Dr. Jens zum Hingst, ein Schüler von Professor Beck, baut hierzu mit Professor Faulstich am CUTEC und im EFZN eine neue Abteilung zur Energiesystemanalyse auf. Auch hieran wird der ganzheitliche Ansatz der Energieforschung der beteiligten Harzer Einrichtungen deutlich.
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