Leistungen

Sektorkopplung

  • Konzeptentwicklung
    • Erstellung von Energiekonzepten mit erneuerbaren Energien und (saisonaler) Speicherung von Wärme und Strom
    • Plausibilisierung, Management und Visualisierung großer Datenmengen und Zeitreihen

  • Power-to-Heat
    • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
    • Nichtinvasive Analyse von Photovoltaikanlagen für PtH-Anwendungen

  • Power-to-X
    • Optimierung von Elektrolyseverfahren
    • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

Speichertechnologien

  • Elektrische Energiespeicherung
    • Entwicklung von Zellkomponenten für Redox-Flow-Batterien
    • Weiterentwicklung des Zelldesigns
    • Elektrochemische Charakterisierung
    • Techno-ökonomische Modellierung von Speichersystemen

  • Thermische Energiespeicherung
    • Beratung und Studien zum Einsatz von Wärme- und Kältespeichern für Automotive, Gebäudeanwendungen, industrielle Prozesse, Haushaltsgeräte etc.
    • Entwicklung von Dämmstoffen

      • Sensible Wärmespeicher
        • Konzeptentwicklung, Auslegung, Prototypenbau und Systemintegration
        • Entwicklung großer sensibler Wärmespeicher

      • Latentwärmespeicher
        • Simulation von Latentwärmespeichern
        • Kalorimetrische Bestimmung der Wärmespeicherfähigkeit von Phasenwechselmaterialien (z. B. Salzhydrate, Paraffine) im Temperaturbereich von -80 bis 1.500 °C
        • Untersuchung der thermischen Zyklenstabilität von Phasenwechselmaterialien im Temperaturbereich von -40 bis 200 °C
        • Vermessung von Wärmeübertragern für Latentwärmespeicher bzw. von Latentwärmespeichersystemen
        • Untersuchung von Kristallstrukturen und Messung von Kristallisationsgeschwindigkeiten

      • Thermochemische Speicher
        • Simulation sorptiver Speicher
        • Bestimmung von Temperatur- und Taupunktdurchbruchskurven von Festbetten fester Sorbenzien (z. B. Zeolithe, Silicagele, MOFs)
        • Bestimmung der Wasseraufnahmekapazität fester Sorbenzien (charakteristische Kurve) im Temperaturbereich von 30 bis 350 °C bei 20 bis 70 °C Taupunkttemperatur
        • Untersuchung der thermischen und hydrothermalen Zyklenstabilität fester Sorbenzien

  • Chemische Energiespeicherung

      • Wasserstoff/Elektrolyse
        • Analyse und Optimierung von PEM-Elektrolyseverfahren
        • Entwicklung von Zellkomponenten (u. a. Elektrodenmaterialien, Membran-Elektroden-Einheiten)
        • Katalysatorscreening, Analyse von Einzelzellen und Stacks (bis Industriemaßstsab)
        • Untersuchung von Alterungsmechanismen

Systementwicklung

  • Kommunale Energieversorgung/Gebäude und Quartiere
    • Entwicklung effizienter, innovativer und nachhaltiger Energieversorgungs- und Klimaschutzkonzepte für Kommunen
    • Entwicklung effizienter, innovativer und nachhaltiger Energiekonzepte für Gebäude, Quartiere und Industriegelände
    • Wissenschaftliche Beratung und Begleitung in allen Projektphasen, von der Konzeptphase bis zur Qualitätssicherung der Planungs- und Bauphase
    • Simulation von Energiezentralen
    • Fernwärmenetzsimulation z. B. zur Bewertung der Netzdimensionierung und Untersuchung von Ausbauszenarien
    • Auslegung und Integration innovativer Komponenten
    • Erstellung und Umsetzung von Monitoringkonzepten zur Evaluierung und Betriebsoptimierung nach Inbetriebnahme
    • Ökonomische und Ökologische Bewertung
    • Entwicklung und Begleitung von Energiemanagementsystemen
    • Begleitung von Audits
    • Erstellung von Softwaretools
    • Simulation elektrischer Verteilnetze
    • Prognostizierung elektrischer Erzeuger und Verbraucher
    • Modellierung von Smart-Grid-Komponenten (z. B. Umrichter, Batterien)

  • Industrie/Prozesse
    • Wissenschaftliche Beratung und Begleitung in allen Projektphasen, von der Konzeptphase bis zur Qualitätssicherung der Planungs- und Bauphase
    • Auslegung und Integration innovativer Komponenten
    • Erstellung und Umsetzung von Monitoringkonzepten zur Evaluierung und Betriebsoptimierung nach Inbetriebnahme
    • Erstellung von Softwaretools

  • Systemanalyse/Szenarien
    • Erstellung von Machbarkeitsstudien für Energiesystemlösungen
    • Messdatenanalysen zur Bewertung von Funktionalität und Optimierungspotenzialen von Energiesystemen, von der Komponentenebene bis hin zum Gesamtsystem
    • Simulation von Energieversorgungssystemen und Energiezentralen
    • Unterstützung in der Szenarienentwicklung und mittel- bis langfristigen Planung von Energieversorgungssystemen

Wärmebereitstellung

  • Solarthermie
    • Entwicklung von Komponenten solarthermischer Energiesysteme (Solarkollektoren, PVT-Kollektoren, Wärmespeicher, Niedertemperaturheizsysteme etc.)
    • Optimierung solarthermischer Anlagen

  • Geothermie
    • Analyse und Integration der Tiefengeothermie in Energiezentralen
    • Nutzung oberflächennaher Geothermie, Systemintegration und Systemsimulation zur Bereitstellung von Wärme und Kälte und zur thermischen Speicherung
    • Untersuchung von Umwelteinflüssen der thermischen Nutzung des Untergrundes
    • Entwicklung und Optimierung von Komponenten

  • Wärmebereitstellung für Gebäude
    • Integration regenerativer Energie aus Fernwärme, oberflächennaher Geothermie, Biomasse, Abwärme und Solarenergie
    • Entwicklung von Komponenten thermischer Energiesysteme (Wärmeübergabestationen, Wärmespeicher, Niedertemperaturheizsysteme, etc.)
    • Durchführung unabhängiger Komponententests
    • Planungsunterstützung und messtechnische Begleitung von Demonstrationsprojekten
    • Durchführung von Thermal-Response-Tests für Erdwärmesonden
    • Überprüfung von Thermal-Response-Test-Geräten
    • Dynamische Simulationen (z. B. TRNSYS, Dymola, Polysun, ANSYS)
    • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

  • Wärmebereitstellung für industrielle Prozesse
    • Integration regenerativer Energie aus Fernwärme, oberflächennaher Geothermie, Biomasse, Abwärme und Solarenergie
    • Entwicklung von Komponenten für Prozesswärmebereitstellung (z. B. Hochtemperaturwärmedämmung)
    • Durchführung herstellerunabhängiger Komponententests (z. B. Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen)
    • Planungsunterstützung und messtechnische Begleitung von Demonstrationsprojekten
    • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

Wärmetransformation

  • Thermodynamische Grundlagen
    • Modellierung und Simulation innovativer thermodynamischer Kreisprozesse von Wärmetransformationsmaschinen (Kältemaschinen, Wärmepumpen)
    • Grundlegende theoretische und experimentelle Untersuchungen in den Bereichen der Thermofluiddynamik, der Wärmeübertragung und der Fluidverfahrenstechnik mit starkem Anwendungsfokus

  • Wärmepumpen und Kältemaschinen
    • Grundlegendes verfahrenstechnisches Design von Komponenten, Apparaten und Anlagen sowie deren konstruktive Umsetzung
    • Identifikation vielversprechender Anwendungen für den Einsatz innovativer Wärmetransformationstechnologie und Umsetzung in reale Lösungen
    • Energiesystemanalyse, Quellen-Senken-Analyse, Integrierbarkeit von Speichern und Wärmepumpen zur Abwärmenutzung
    • Konzeption und Fertigung von Prototypen
    • Planungsunterstützung und messtechnische Begleitung von Demonstrationsprojekten
    • Wirtschaftlichkeits- und Marktbetrachtungen