Leitung: Dr. Alexander Dyck, Dr. Martin Vehse
Sekretariat: Michaela Mangelsdorf
Bei der Dezentralisierung unserer Energiesysteme gilt ein wesentlicher Aspekt der Frage, wie es gelingen kann, stark urbanisierte Regionen auch künftig zuverlässig mit Energie zu versorgen. Die Mobilität der Menschen muss ebenso gewährleistet bleiben wie die Versorgung mit Strom und Wärme. Angesichts der zunehmenden Nutzung erneuerbarer Energien, der wachsenden Dezentralisierung der Energieerzeugung sowie der Möglichkeit zur intelligenten Vernetzung energierelevanter Komponenten stellen wir uns zwei Fragen: Mit welchen zukünftigen Technik-Lösungen können Städte und Gebäude verstärkt zu ihrem eigenen Energiebedarf beitragen? Und wie können diese Technologien durch Sektorenkopplung jene Flexibilitäten schaffen, auf deren Basis wir die Schwankungen der erneuerbaren Energien zu beherrschen lernen?
Vor dem Hintergrund dieser Fragestellungen arbeitet die Abteilung Stadt- und Gebäudetechnologien am Institut für Vernetzte Energiesysteme an der Entwicklung und Kopplung neuer und innovativer systemrelevanter Einzeltechnologien und Komponenten. Ein Forschungsschwerpunkt befasst sich mit der Sektorenkopplung in Gebäuden: So lässt sich zum Beispiel Sonneneinstrahlung mittels Energiekonversion in thermische, elektrische oder chemische Energie umwandeln. Hier geht es darum, effiziente, sektorenkoppelnde und zuverlässige Technologien zu entwickeln, die später als Basis für die industrielle Umsetzung dienen.
Im Forschungsschwerpunkt „Sektorenkopplung Gastechnik“ entwickeln wir Lösungsansätze, wie diesem bislang von Erdgas geprägten Sektor auch in einer defossilierten Energiezukunft eine tragende Rolle zukommen kann. Ein wichtiges Ziel ist hierbei die Nutzung synthetischer gasförmiger Energieträger (zum Beispiel Wasserstoff) unter Verwendung einer darauf angepassten Gasnetz-Infrastruktur. Wir betrachten hierbei die gesamte Kette vom Betrieb der systemdienlichen Erzeugung über Kavernenspeicher und Transportnetze bis hin zum Nutzer.
Für die Sektorenkopplung rund um die Mobilität untersuchen wir zudem Technologien an der Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Stromnetz, wobei Antriebe auf Basis von Elektrizität, Wasserstoff und synthetischen Wasserstoff-Verbindungen im Fokus stehen. Diese Ansätze weisen durch die Möglichkeit zur Rückspeisung in das Stromnetz großes Flexibilitätspotenzial auf und gelten als Schlüsselelemente für künftige Energiesysteme.
Die Abteilung Stadt- und Gebäudetechnologie fokussiert ihre Arbeitsschwerpunkte auf folgende Forschungsgruppen:
Sektorenkopplung Gebäude
Sektorenkopplung Gastechnik
Sektorenkopplung Mobilität