Nepomucenum
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MINT: Technologische Innovationen für die Energiewende

Tim Heilken (Q2)

Bericht von Tim Heilken:

In der Zeit vom 10. Juni bis zum 1. Juli nahm ich mit weiteren 50 Teilnehmern aus ganz Deutschland an vier Online-Vorträgen der Technischen Universität Dresden zum Thema „Technologische Innovationen für die Energiewende: Wie stillen wir den Energiehunger?“ teil. Das ganze war eine vom MINT-EC-Verein unterstützte Veranstaltung.

Der erste Vortrag von Prof. Dr. P. Schegner beschäftigte sich damit, wie man „mit Energie Zukunft gestalten“ könne. Dazu wurde uns Zuhörern zunächst erklärt, wie sich das Klima derzeit entwickelt und welche Faktoren eine Klimaerwärmung dramatisch beschleunigen würden. Dazu zählt neben dem Auftauen von Permafrostböden und der damit verbundenen Freisetzung von Kohlendioxid auch die Freisetzung von Methan im Meeresboden durch die Erwärmung der Meere. Um die Klimaerwärmung zu begrenzen, könne man auf erneuerbare Energieträger umstellen, müsse aber auch die Reduzierung des Energieverbrauchs sowie die Steigerung der Energieeffizienz in den Blick nehmen. Interessant war für mich persönlich eine Übersicht über die Möglichkeiten, elektrische Energie auf erneuerbare Art und Weise zu erzeugen: neben Windkraft-, Photovoltaik-, Biogasanlagen und Wasserkraftwerken gibt es auch in Form der Geothermie eine Möglichkeit, die mir vorher noch unbekannt war. Hierbei wird elektrische Energie erzeugt, indem unterirdisch entnommener Dampf oder Wärme eine Turbine-Generator-Kombination antreibt.

Ein anderes Mal nahm uns Dr. J. Hahn „digital“ mit in das DLR_School_Lab der TU Dresden und zeigte uns in ihrem Experimentalvortrag zum Thema „Let‘s get energized“ einige der Energie-Forschungsprojekte an der TU Dresden. Eines davon dreht sich zum Beispiel um organische Solarzellen. Diese zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit und einen niedrigen Materialverbrauch aus. Da allerdings der Wirkungsgrad im Vergleich zu den herkömmlichen Silizium-Zellen noch zu niedrig ist, wird hieran intensiv weiter geforscht.

Änderung des weltweiten Energiemixes
(Prognose der Bundesregierung)

Unter der Leitfrage: „Wasserstoff – Forschungshype oder notwendiger Energieträger?“ stand der Vortrag von Dr. F. Zedler. Nach einer kurzen Erklärung zu den physikochemischen Grundlagen von Wasserstoff stellte er uns Herstellungsverfahren, Speichermöglichkeiten und Anwendungsmöglichkeiten vor. Auch verschiedene Sicherheitsmaßnahmen wie zum Beispiel eine dauerhafte Konzentrationsüberwachung sind bei Wasserstofftechnologien unvermeidbar, da es schnell zu einer Explosion durch zündfähige Gemische aus Wasserstoff und Sauerstoff kommen kann. Der klimafreundliche Wasserstoff wird grüner Wasserstoff genannt. Dieser entsteht aus der Elektrolyse von Wasser mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien. Zum Schluss waren wir uns alle darüber einig, dass dieser klimafreundliche grüne Wasserstoff mehr als nur ein Forschungshype ist. Die Produktionskosten sind derzeit aber leider noch zu hoch.

Mit einem Erfahrungsbericht zur Gründung eines Start-ups von Mandy Schipke startete die vierte und zugleich letzte Online-Konferenz. Schipke gründete 2014 das Start-up „Novum“ in Dresden, welches sich mit der Batteriezustands-Bestimmung beschäftigt. Und zwar entwickelte „Novum“ eine Methode, um den Zustand einer Batterie mithilfe von neuronalen Netzen zu bestimmen. Die Idee für dieses Produkt kam Schipke nach eigener Aussage durch die Erfahrung (die jedem bekannt vorkommen dürfte), dass sich Handyakkus scheinbar umso schneller entladen, je geringer der aktuell noch angezeigte Prozentwert der Leistung ist. Dies liegt daran, dass die Batteriezustandsanzeige meist nur auf einer Schätzung und keiner wirklichen Messung beruht. In ihrem Vortrag erzählte Schipke uns von den zahlreichen Hindernissen, die auf ein junges Start-up zukommen und berichtete stolz, wie sie diese Hindernisse bewältigte und mehrere internationale Preise gewann.

Nach diesem sehr interessanten Bericht hielt Prof. Dr. U. Gampe schließlich noch einen Vortrag zum Thema „Perspektiven thermischer Turbinen“. Nachdem er uns das Prinzip einer Energieanlage mit thermischen Turbinen erläutert und verschiedene thermische Turbinen kurz charakterisiert hatte, stellte er uns verschiedene Wärmequellen für solche Turbinen vor. So zeigte er uns, wie Abwärme, Solarwärme oder auch Wasserstoff als Wärmequelle dienen können und welche Vor- und Nachteile sie jeweils mit sich bringen. Dabei sprach er ihnen eine wichtige Rolle in der Stromerzeugung, der Wärmeversorgung und der Energiespeicherung in der Zukunft zu.

CO2-Reduktionsziele der Bundesregierung

Zusätzlich zu diesen Konferenzen galt es für uns Teilnehmer auch, eine praktische Aufgabe zu bearbeiten: dabei ging es darum, sich in die Rolle eines Verkäufers von Photovoltaikanlagen zu begeben und eine Kostenkalkulation für die Beschaffung und Installation einer Photovoltaikanlage für einen Kunden anzufertigen.

Zusammenfassend kann ich sagen, dass diese Veranstaltungsreihe mit sehr vielen interessanten Informationen aufwartete und Innovationen aufgezeigt wurden, die in der Zukunft voraussichtlich eine große Rolle für die Entwicklung unserer Erde spielen werden. Meiner Meinung nach ist die Limitierung der Klimaerwärmung auf 1,5°C zwingend notwendig. Um dieses Ziel zu erreichen, erachte ich insbesondere den Einsatz von erneuerbaren Energien, zukünftig noch mehr in Kombination mit dem grünen Wasserstoff, als sehr wichtig.