TU Berlin

ExzellenzinitiativeEco-Efficient Power Engines for Centralized and Decentralized Energy Generation

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Antragsskizzen, die nicht in die nächste Runde gelangt sind:

Eingereichte Forschungsprojekte

Eco-Efficient Power Engines for Centralized and Decentralized Energy Generation

TU Berlin (Sprecherhochschule) mit Beteiligung der BTU Cottbus und externen Instituten

Den Turbo zünden - Forschungscluster zur Triebwerkstechnik will neue Wege in der Energieerzeugung beschreiten

TU-Professor Eckart Uhlmann (l.) mit dem Standortleiter von Siemens Power Generation Berlin, Andreas Fischer-Ludwig
Siemens Power Generation/Adam. Der Koordinator des Forschungscluster, TU-Professor Eckart Uhlmann (l.) mit dem Standortleiter von Siemens Power Generation Berlin, Andreas Fischer-Ludwig. Das Unternehmen ist ebenfalls am Cluster beteiligt.
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Deutschland muss in der Energieversorgung umdenken. Knapp 60 Prozent des Energieverbrauchs entfallen auf Erdgas und Mineralöl. Bei diesen Rohstoffen ist Deutschland fast vollständig von Importen aus dem Ausland abhängig, bei steigenden Rohstoffpreisen eine teure Angelegenheit. Hinzu kommt: Der weltweite Vorrat dieser Rohstoffe wird laut der Weltenergiestatistik des Ölkonzerns BP voraussichtlich in den kommenden 100 Jahren erschöpft sein. Bundeskanzlerin Angela Merkel (CDU) hat nach dem Energiegipfel im Oktober in Berlin zwei Ziele ausgegeben: Die Effizienz beim Energieverbrauch muss verbessert und die Abhängigkeit von Importen verringert werden. Auch dem besseren Klimaschutz durch neue technische Lösungen kommt eine wichtige Rolle zu.

„Genau hier setzen wir mit unserem Antrag für einen Forschungscluster beim Exzellenzwettbewerb von Bund und Ländern an: Wir wollen ökologische und hocheffiziente Energieerzeugungsanlagen entwickeln, die neben den fossilen Brennstoffen auch mit einem breiten Spektrum an alternativen Energieträgern betrieben werden können“, erläutert der Koordinator des geplanten Clusters „Eco-Efficient Power Engines for Centralized and Decentralized Energy Generation“, Prof. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann. Er ist Leiter des TU-Instituts für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb und des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik. Die Anlagen sollen für Ballungszentren, aber auch für Flächenländer mit geringer Bevölkerungsdichte sowie fehlender Infrastruktur im Bereich Energieversorgung konzipiert werden. 

Unter anderem gilt es, den Wirkungsgrad von Energieerzeugungsanlagen noch weiter zu steigern. Heutige Gas-Dampfturbinen erreichen bereits einen Wirkungsgrad von 60 Prozent. Für einen höheren Wirkungsgrad müsste beispielsweise die Brenntemperatur in den Turbinen gesteigert werden. Dafür werden vollkommen neue Hochleistungswerkstoffe benötigt. Die neuen Turbinen müssen zudem verschiedene alternative Brennstoffe gleich gut verarbeiten können, etwa Biomasse oder gar Bioabfälle. Aufgrund der unterschiedlichen Brennwerte der Stoffe sowie der unterschiedlichen thermochemischen und -mechanischen Beanspruchung müssen die Turbinen jedoch ganz anders als bislang konzipiert werden. Auch die Fertigung soll optimiert werden. „Kostenreduktion bei gleichzeitiger Qualitätssteigerung“, lautet das Motto. Es geht aber nicht nur um neue Technologien. „Wir wollen Komplettlösungen entwickeln, die helfen, die Energieversorgung an Orten mit unterschiedlichen Anforderungen und Rahmenbedingungen sicherzustellen. Dazu gehören auch neue Modelle für den Aufbau und Betrieb solcher Anlagen, inklusive der Wartung und der lokalen Versorgung mit alternativen Brennstoffen“, betont Eckart Uhlmann.

An dem Vorhaben sind neben der TU Berlin und der BTU Cottbus rund 40 außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und Unternehmen beteiligt: darunter zwei Fraunhofer-Institute, das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, die Bundesanstalt für Materialforschung sowie Siemens PG, MTU und Rolls Royce. „Die Bündelung von Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen in Berlin-Brandenburg ist einzigartig in Deutschland. Ziel muss es sein, hier eine weltweit sichtbare Exzellenzregion in der Triebwerkstechnik zu entwickeln“, so Eckart Uhlmann. Davon könnte die Region durch neue Firmen und Arbeitsplätze massiv profitieren. Das wird aber seine Zeit brauchen. „Es geht um eine langfristige Strategie für Berlin-Brandenburg. Das Projekt ist die Basis für Technologien zur Energieerzeugung für die kommenden Dekaden“, stellt Eckart Uhlmann klar.

Koordinator

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb der TU Berlin
und Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik
Tel.: +49 (0)30 314-23349

www.iwf.tu-berlin.de
www.ipk.fraunhofer.de

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