Sektorenkopplung
- 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
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
Elektrochemische Energiespeicherung
- Flussbatterien
- Entwicklung von Zellkomponenten für Redox-Flow-Batterien
- Weiterentwicklung des Zelldesigns
- Elektrochemische Charakterisierung
- Techno-ökonomische Modellierung von Speichersystemen
- 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 - Entwicklung von Komponenten solarthermischer Energiesysteme (Solarkollektoren, PVT-Kollektoren, Wärmespeicher, Niedertemperaturheizsysteme etc.)
- Optimierung solarthermischer Anlagen
- Analyse und Integration der Tiefengeothermie in Energiezentralen
- 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
