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Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer EnergienÜber uns

Ein rotes Dreieck, darunter drei orangen senkrechten Balken als Symbol für Fakultät 3. Das Symbol befindet sich innerhalb  des kreisförmigen Schriftzuges: Prozesswissenschaften.

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Das Fachgebiet im Überblick

Unsere Forschung lässt sich in zwei Arbeitsbereiche untergliedern:
Reaktive Mehrphasenströmungen – Experiment und Simulation    
Energiesysteme

Brenn- und Synthesegase spielen bei der Transformation unseres Energiesystems hin zu einem umweltfreundlicheren System mit einem größeren Anteil erneuerbarer Energien eine wichtige Rolle. Hierbei nutzen wir diese Gase zur Gewinnung von Wärme, Strom und Kraftstoffen oder als chemische Speichermedien.

In der technischen Anwendung fester Brennstoffe finden sich Feuerungen mit festem oder bewegtem Brennstoffbett wie auch Wirbelschichten.

Während im Bereich der strömungsmechanischen Beschreibung derartiger Feuerungen Fortschritte erzielt werden konnten, stellt die gleichzeitige detaillierte Modellierung des chemischen Geschehens solcher reaktiven Zweiphasensysteme eine noch nicht bewältigte wissenschaftliche Herausforderung dar. Wenige chemische Globalschritte sind hier bereits verwendet worden. Zur hinreichend exakten Vorhersage der Schadstoffbildung sind aber deutlich detailreichere chemische Modelle unverzichtbar.

Im unserem Fachgebiet wird der ganze Skalenbereich von Einzelpartikeln bis hin zum technischen System betrachtet.

Die Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung verlangt neben der Berücksichtigung technischer Aspekte der Energieverfahrenstechnik, der wirtschaftlichen Dimension und der Versorgungssicherheit zukünftig auch eine stärkere Einbindung ökologischer und sozialer Aspekte in der Entscheidungsfindung. Um diesem Ansatz Rechnung tragen zu können, widmet sich unser Bereich Energiesysteme der ganzheitlichen, systemischen Betrachtung von Forschungsfeldern in den Schwerpunktthemen Energie- und Ressourceneffizienz sowie dem Klimaschutz.

Reaktive Mehrphasenströmungen - Experiment und Simulation

Die energetische Nutzung fester Biomasse (z.B. Reste der holzverarbeitenden Industrie) erfolgt am sinnvollsten dezentral, sprich: im kleinen Leistungsbereich. Dafür sind Festbettreaktoren am besten geeignet. Wandlungsprozesse in diesem Reaktortyp stehen daher im Fokus der Arbeit dieser Gruppe. Geforscht wird zu den Themen Pyrolyse, Vergasung und Verbrennung von Holz, Holzkohle sowie Ersatzbrennstoffen. Dabei gehen Aktivitäten in Experiment, Theorie, Modellierung sowie numerischer Simulation Hand in Hand. Die Untersuchungen erstrecken sich von der molekularen Größenordnung über das einzelne Holzpartikel bis hin zum Reaktor beziehungsweise dessen Regelung.

In einem Mehrskalen-Modell werden all diese Erkenntnisse zusammengeführt

Leitung: Dr.-Ing. Alba Diéguez-Alonso

Energiesysteme

Der Fachbereich der Energiesysteme beschäftigt sich aktuell mit zwei Forschungsprojekten im Feld der Versorgung mit sauberer Energie und der Netzstabilität, und mit einem Projekt zur Entwicklung eines neuen Masterstudiengänges in Usbekischen Universitäten.

Aktuell wird im Bereich Energiesysteme an einem Forschungsprojekt zur geothermalen Kälteerzeugung gearbeitet. In diesem Projekt soll ein Grundwasserleiter von  Berlin Adlershof als Kältespeicher genutzt werden. Es handelt sich um ein Demonstrationsvorhaben, somit übernimmt der Bereich in diesem Projekt sowohl die wissenschaftliche Betreuung als auch die Teilprojektkoordination.

In einem zweiten Forschungsvorhaben findet die Potenzialabschätzung für das Lastmanagement in umwelttechnischen Anlagen statt. Das Projekt wird über die Forschungsinitiative „Stromnetz“ der Bundesregierung gefördert und soll einen Beitrag zur Netzstabilität durch steuerbare Lasten leisten. Für die Potenzialabschätzungen werden verschiedene Anlagen der ALBA Group, die Projektpartner in dem Vorhaben ist, modelliert und bewertet.

Der Bereich Energiesysteme übernimmt in dem Projekt „Development of Master Programme in Renewable Energy Sources and Sustainable Environment“ mit dem Kürzel RENES, die Leitung des zweiten Arbeitspaketes. Wie es der Projekttitel schon vermuten lässt soll während der Projektzeit ein neues Curriculum für ein Master Programm im Themenfeld der Erneuerbaren Energien und der nachhaltigen Entwicklung entworfen und an sechs verschiedenen Universitäten in Usbekistan integriert werden.

Des Weiteren befasst sich der Bereich mit der Modellierung, Simulation und Optimierung von Energiesystemen, Erzeugungs- und Umwandlungskomponenten sowie deren Sektor übergreifende Kopplung.

Leitung: Dipl.-Ing. Jenny Rieck

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