Prozesse der Energietechnik

Prozesse der Energietechnik

Eine nachhaltige stoffliche und energetische Basis ist Voraussetzung aller Industrien. Die moderne Verfahrenstechnik ist die ingenieurwissenschaftliche Disziplin, die neue Energieträger, Verfahren, Herstellprozesse und Apparate für eine nachhaltige Energie- und Grundstoffversorgung bereitstellt – vom globalen Maßstab bis zur Erforschung auf atomarer Skala. Das Department Chemie- und Bioingenieurwesen (CBI) bildet einen innovativen Kern der FAU und ist ein national und international führender Forschungsstandort in nachhaltigen Energieprozessen und Wasserstofftechnik. Die Transformation bestehender Energiesysteme für die Substitution von fossilen durch erneuerbare Ressourcen steht im Zentrum von Forschung und Lehre des Departments. Erforscht werden u.a. Technologien für die Sektorenkopplung und die Versorgung aller Energieverbraucher in Industrie, Haushalt und Transportsektor mit Energie aus regenerativen Quellen.

Methoden

Mit 14 im Bereich von Energieprozessen aktiven Arbeitsgruppen ist das Department in den Prozessen der Energietechnik breit aufgestellt und verfügt über ein umfangreiches Spektrum von Methoden, um den Herausforderungen des Wandels zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft zu begegnen – von neuen theoretischen Ansätzen über Laboranlagen bis zum Technikumsmaßstab. Besondere Schwerpunkte bilden:

  • Wasserstofftechnik, elektrochemische Prozesse auf Basis neuer energietragender Stoffe (LOHC), wie innovative Brennstoffzellen, Elektrolyse, elektrochemische Prozesstechnik sowie Verbrennungsprozesse mit nachhaltigen Energieträgern
  • Optische Messmethoden in der Verfahrenstechnik, Hoch-Durchsatz-Analysemethoden und molekulardynamische Simulationen
  • Reaktorentwicklung zur emissionsfreien Energieumwandlung
  • Biokatalytische e-fuel-Synthesen und Stromerzeugung
  • Moderne Simulationsmethoden für die effiziente Vorhersage turbulenter Strömungen, einschließlich Hochleistungsrechnen, Modellierung, Nachbearbeitungsstrategien und detaillierter experimenteller Validierung
  • Entwicklung integrierter Systemlösungen und Marktmodelle mit Hilfe von Machine Learning, regionale Kälte- und Wärmenetze
  • CFD-Simulationen und Kreislaufrechnungen zu Methanisierungsprozessen, Ascheschmelzverhalten, Kinetiken von biologischen Umsetzungen, Pyrolyse- und Vergasungsprozessen
  • Integration innovativer Speichertechnologien für die Strom- und Wärmeerzeugung für die dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bis hin zu großen Kesselanlagen und Kraftwerkstechnologien

Highlights

  • Enge Kooperation mit dem Helmholtz Institut für erneuerbare Energien HI ERN mit Themen LOHC, Wasserstoff
  • Initiative und Leitung zum Spitzenforschungs-Cluster Neue Materialien und Prozesse (EAM) mit Einbindung zahlreicher CBI Kolleginnen und Kollegen
  • Enge Kooperation mit regionaler, nationaler und internationaler Industrie, u.a. „Campus Future Driveline“ bei MAN Truck & Bus, Nürnberg
  • Enger Bezug der Energie-Forschungsthemen zu den Studiengängen des Departments Nachhaltige Chemische Technologien (CEN), Energietechnik (ET) Chemie- und Bioingenieurwesen (CBI), Life Science Engineering (LSE)
  • Internationalisierung mit dem rein englischsprachigen Studiengang Clean Energy Processes (CEP)
  • Starke Outreach-Aktivitäten: Lernlabor Technikland, Mobile Digitalwerkstatt Erlangen, DEIN MINT, Schüler Team Wettbewerb Vision ING 21PBre