• Suche
  • Login

News |

Mit der Doktorarbeit die Energiewende erforschen

ENRES-Doktoranden und Professoren

Konzentrierte Workshop-Atmosphäre am Pforzheimer Institut für Industrial Ecology (INEC)

Intensiver Austausch unter den Doktoranden…

…den Doktoranden und ihren Betreuern…

…und unter den Betreuern und Professoren

Am 26. April trafen sich in Pforzheim alle Stipendiaten, Kollegiaten, Professoren und Betreuer des kooperativen Promotionskollegs „Energiesysteme und Ressourceneffizienz“ zu einem Workshop und diskutierten ihre Forschungsthemen. Zwölf Promotionsstipendien werden vom Land Baden-Württemberg finanziell gefördert, die gemeinsam vom KIT, von der Hochschule Pforzheim und von der Hochschule für Technik in Stuttgart betreut werden. Dazu kommen noch Kollegiaten mit Promotionsvorhaben, die sich aus laufenden Forschungsvorhaben der Institute ergeben.

Von großem Vorteil ist die Breite der beteiligten Institute und Professoren. Am KIT ist eine ausgewiesene energiewirtschaftliche Kompetenz mit dem Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) unter Leitung von Professor Wolf Fichtner eingebunden. Dazu kommt die sozialwissenschaftliche und systemanalytische Expertise des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) von Professor Armin Grunwald. Das Institut für Industrial Ecology (INEC) mit den Professoren Mario Schmidt und Ingela Tietze bringt insbesondere die Themen der Ressourceneffizienz und der Lebenswegbetrachtung sowie der Energiewirtschaft mit ein. Professor Ursula Eicker vom Stuttgarter Institut für Angewandte Forschung (IAF) geht das Energiethema dagegen „bottom up“, d.h. von den Bau- und Siedlungsstrukturen an.

Bei dieser Themenvielfalt ist eine Herausforderung die inhaltliche Vernetzung unter den Doktoranden. Dazu diente der Workshop am INEC in Pforzheim, sich kennenzulernen und Anknüpfungspunkte bei seinem Promotionsthema zu finden. Da die Doktoranden räumlich zwischen Karlsruhe, Pforzheim und Stuttgart verteilt sind, müssen sie sich in Zukunft aktiv um einen inhaltlichen Austausch kümmern. Das soll durch gemeinsame Vortrags- und Diskussions­veranstaltungen erfolgen, die von den Doktoranden selbst organisiert werden. Eine Summer School, an der viele Doktoranden schon teilgenommen hatten, fand bereits im vergangenen September in Pforzheim statt.

Hier ist eine kleine Auswahl an Themen, die von den Doktoranden derzeit bearbeitet werden:

Daniel Fett beschäftigt sich am IIP mit der Durchdringung des Energiesystems mit Photovoltaik-Batteriespeicher-Systemen. Dies geschieht vor dem Hintergrund, dass seit 2013 die Erzeugungskosten für Photovoltaikstrom unterhalb der Haushaltsstrompreise liegen. Bei hohem Eigenverbrauchsanteil rechnet sich möglicherweise bald schon die dezentrale Zwischenspeicherung z.B. in Lithium-Ionen-Akkus, die auch immer billiger werden. Daniel Fett untersucht die Auswirkungen auf den zentralen Strommarkt, etwa auf die Regelung des Verbrauchs oder die Bereitstellung von Blind- und Regelleistung zur kurzfristigen Abdeckung von kurzfristigen Nachfragespitzen.

Jasmin Friedrich, Doktorandin am ITAS, interessiert hingegen der Zusammenhang zwischen Energie- und Wassernutzung im Gebäude. Sie bemängelt, dass Abfall, Abwasser und Energieversorgung meistens als getrennte Systeme betrachtet werden, dabei gibt es doch viele Querverbindungen. So verbraucht die zentrale Reinigung von Abwasser in kommunalen Kläranlagen viel Energie. Würde man das Abwasser im Gebäude anders sammeln, das wenig verschmutzte Wasser wieder als Brauchwasser einsetzen und das stark verschmutzte Wasser dezentral reinigen, so ließe sich möglicherweise viel Energie (und auch Wasser) einsparen.

Roukaya Issaoui erarbeitet im Rahmen eines DAAD-Stipendiums eine sozio-ökonomische und ökologische Analyse des Phosphoreinsatzes. Aus ihrem Heimatland Tunesien stammt ein Großteil des primär gewonnenen Phosphors. Aber es gibt Ansätze, Phosphor zurückzugewinnen. Denn Phosphor ist als Nährstoff für alle Formen von Leben unerlässlich. Die DAAD-Stipendiatin nutzt dabei die Expertise sowohl des Karlsruher ITAS als auch des Pforzheimer INEC.

Was können Städte (und Städter) vom Leben in Ökodörfern lernen? Und umgekehrt? Die Frage stellt Stefanie Raysz im Rahmen ihrer Promotion und steckt dabei mitten in der transdisziplinären Forschung, denn sie selbst lebt in einem Ökodorf und hat sich bereits intensiv mit praktischen Fragen zur Energie- und Ressourceneffizienz und Suffizienz befasst.

Maximilian Roßmann kommt zugute, dass er nicht nur einen Bachelorabschluss in einer Ingenieurswissenschaft, sondern auch einen Masterabschluss in Wissenschafts- und Technikphilosophie hat. Ihn interessiert deshalb, ob und wie es zum Paradigmenwechsel bei der Bewertung von Energiesystemen kommt und welche Auswirkungen das auf die Politik und die praktische Anwendung hat. Konkretes Beispiel ist für ihn der Einsatz von Biogasanlagen, der sich in den vergangenen Jahren aufgrund gesetzlicher Bestimmungen gewandelt hat.

Was kostet uns die Rückgewinnung von Rohstoffen energetisch? Dieser Frage geht Philipp Schäfer vom INEC-Institut nach und bildet somit die Brücke zwischen Energie und materiellen Ressourcen. Denn je feiner die Rohstoffe in Produkten und letztendlich im Abfall verstreut („dissipiert“) werden, desto größer wird der Energieaufwand zu deren Rückgewinnung. Seine Kollegin Nadine Rötzer betrachtet hingegen den Energiebedarf bei der Primärgewinnung von Rohstoffen. Da die Rohstoffe aus Lagerstätten mit immer geringeren Erzgehalten gewonnen werden, steigt auch hier der Energiebedarf.

Verena Weiler, die am Stuttgarter Institut von Prof. Eicker forscht, stellt die Verbindung zwischen Energie- und Ressourceneffizienz in Stadtentwicklungskonzepten her. Denn neben einer neuen Energieversorgung sind auch Effizienzmaßnahmen wie z.B. durch Gebäudedämmung erforderlich, um die politischen Klimaschutzziele zu erreichen. Ein besonders spannender Anwendungsfall für ihre Dissertation ist dabei die Siedlungsstruktur in New York.

Jann Weinand stellt am Karlsruher IIP die spannende Frage, wann eine Gemeinde „energieautark“ ist und von welchen Faktoren das abhängt. Dabei will er auch Verbrauchssektoren einbeziehen, die bislang kaum beachtet wurden, etwa den Verkehr oder die Industrie. Die Autarkie wird von vielen ambitionierten Kommunen bzw. von der Bewegung der „Bürgerenergie“ angestrebt.

Das kooperative Promotionskolleg wird vom baden-württembergischen Wissenschaftsministerium für vorerst 3 Jahre gefördert. Die Doktorabschlüsse erfolgen dabei am renommierten KIT. Die Kooperation verstärkt nicht nur den interdisziplinären Austausch, sondern ermöglicht auch den Hochschulen für Angewandte Wissenschaften in Stuttgart und Pforzheim, gute Jungwissenschaftler zur Promotion zu führen.

Weitere Promotionsthemen:

Nkendem Asong (INEC Pforzheim): Analyse der Wechselwirkungen zwischen dezentralen Energiesystemen unter Berücksichtigung von Elektrizität und Wärme

Lisa Botero Thumm (IAF/HfT Stuttgart): Decision-­?making for municipal energy transition scenarios with consideration of green infrastructure

Rafael Finck (IIP / KIT): Analyse der Auswirkung steigender Erzeugung aus erneuerbaren Energieträgern im Europäischen Strommarkt auf Übertragungsnetze unter Berücksichtigung des Flow-Based Market Coupling Ansatzes

Matthias Stratmann (INEC Pforzheim): Auswahl von geeigneten Methoden und Indikatoren zur ökologischen Bewertung der Aluminiumproduktion