Die bestmögliche Nutzung von Ressourcen stellt ein zentrales Element einer nachhaltigen Zukunftsentwicklung dar. Der Forschungsschwerpunkt liegt im Schnittbereich der Energie- und Verfahrenstechnik und beschäftigt sich mit den facettenreichen Fragestellungen dieser Gebiete. Schwerpunkte liegen beispielsweise auf den Bereichen der Energiebereitstellung aus biogenen und nachwachsenden Rohstoffen, dem Themenkreis Wasser mit seinen Ausprägungen Abwasser, Prozesswasser und Trinkwasser sowie einem möglichst energie- und ressourceneffizienten Einsatz von Beschneiungsanlagen (Stichwort Schneemanagement).
Ziel der Projekte des Forschungsschwerpunkts sind innovative Lösungen und Konzepte für aktuelle und zukünftige Herausforderungen, die häufig gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung erarbeitet werden.
Die Bioenergie stellt eine der wichtigsten heimischen Energiequellen dar, wodurch kostspielige Importe von Erdgas und Erdöl verringert und eigene Ressourcen nachhaltig genutzt werden können. Zur weiteren Stärkung der Bioenergie sind die Entwicklung von Systemen und Anlagen zur Bereitstellung von Strom und Wärme aus holzartiger Biomasse notwendig. Dabei steht nicht nur ein dezentraler, nachhaltiger Energieversorgungsgedanke im Vordergrund, sondern auch die Maximierung der Effizienz und vor allem die Flexibilisierung des eingesetzten Rohstoffs. Um komplex aufgebaute Biomasse möglichst effizient und in gleichbleibender Qualität zugänglich zu machen, werden sowohl die optimierte Lagerung zur Vermeidung von Substanzverlusten und Basistransformationen der Materialien beforscht, als auch deren Trocknung, Pelletierung und Valorisierung in Richtung Biokohle.
Der Klimawandel, verursacht durch den anthropogenen Ausstoß von Treibhausgasen, stellt derzeit eine der größten Herausforderungen dar. Die Treibhausgasemissionen müssen in den nächsten Jahren drastisch reduziert werden um die natürlichen Lebensgrundlagen zu erhalten. Im Forschungsbereich Dekarbonisierung & Wasserstoffmanagement wird in enger Zusammenarbeit mit der Industrie an nachhaltigen Lösungen zur Eliminierung von Treibhausgasemissionen in industriellen Prozessen gearbeitet. Dabei werden derzeitig eingesetzte fossile Energieträger durch erneuerbare zukunftsträchtige Alternativen ersetzt. Aufgrund der lokalen Gegebenheiten wird im Alpenraum der Energieträger Wasserstoff vermehrt in den Mittelpunkt der Energiewirtschaft rücken. Dementsprechend großer Forschungsbedarf besteht im Bereich Wasserstoffmanagement, um diesen Energieträger möglichst effizient zu nutzen.
Während für den Wärme- und Kälteendverbraucher die Erschließung alternativer Energiequellen oft vergleichsweise schwierig ist, können zentrale Anlagen mit hoher Effizienz und minimalen Schadstoff- bzw. CO2 Emissionen betrieben werden. Forschungsgegenstand ist daher die Untersuchung und Entwicklung entsprechender Energieverteil- und Speichersysteme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus sowie für verschiedene Erzeuger- und Endverbrauchertechnologien.
Der Forschungsbereich Membrantechnik befasst sich einerseits mit der Herstellung und Optimierung von Membranen für flüssige und gasförmige Medien und andererseits mit dem Einsatz von Membranverfahren in technischen Prozessen. Für neue Anwendungen liegen oftmals keinerlei innerbetriebliche Erfahrungen mit Membrantrennverfahren vor. Dadurch entstehende Fragestellungen nach einer geeigneten Porengröße, Membranmaterial, Betriebsweise, etc. können in der Regel durch Labor- und Pilotversuche beantwortet werden. Die Aktivitäten in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung haben zum Ziel, die zugrundeliegenden Reinigungsprozesse weiterzuentwickeln sowie den notwendigen Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Dafür werden etablierte Methoden wie das Belebtschlammverfahren oder die anaerobe Schlammfaulung in Reaktoren optimiert.
Ungefähr ein Drittel der Primärenergie wird im Bau und Betrieb von Gebäuden eingesetzt, unter anderem zur Bereitstellung von Raumwärme und -kühlung, zur Beleuchtung sowie für viele andere Anwendungen. Der Energieverbrauch in Gebäuden stellt somit einen großen Anteil an der Nutzung der Energieträger, wobei gleichzeitig die Anforderungen an die Gebäudetechnik stetig angehoben werden. In diesem Forschungsbereich wird in enger Zusammenarbeit mit Unternehmenspartnern die Reduktion des Energieverbrauchs sowie der Einsatz erneuerbarer Energien in der gesamten Gebäudetechnik angestrebt. Der Fokus liegt dabei sowohl auf der Gebäudeenergie-Effizienz im Ganzen als auch auf der Weiterentwicklung der einzelnen Gewerke im Speziellen, wobei die Digitalisierung und Vernetzung der Teilgebiete eine große Rolle spielt. Der Einsatz von nachhaltigen und energieeffizienten Technologien in den Gebäuden unterliegt dabei einer fortlaufenden Optimierung, Umsetzung und Verbreitung.
Bei Fragen zum Forschungsschwerpunkt kontaktieren Sie uns unter: energyandprocess@mci.edu
