Wir verwenden einen integrierten Ansatz zur Bewertung von Technologien und Prozesswegen entlang der sozial-technologisch-ökologisch-ökonomisch-politischen Dimensionen, um die Entscheidungsfindung und den gesellschaftspolitischen Dialog an der Schnittstelle von Wissenschaft, Technologie und Gesellschaft zu unterstützen.
Forschungsschwerpunkt und -kontext
Der Übergang von der linearen zur kreislauforientierten Wirtschaft sowie die Erreichung von Netto-Null-Emissionen erfordert massive Transformationsprozesse in allen Bereichen der Industrie. Für diese Transformation braucht es innovative Prozesse, Wertschöpfungsketten und Konzepte und sektorübergreifende Ansätze. Die dadurch entstehende Komplexität macht es unabdingbar, dass Innovationen einer gründlichen Analyse unterzogen werden, um sowohl auf prozessnaher als auch auf systemischer Ebene abzuschätzen, ob sie einen positiven Einfluss auf die Erreichung der übergeordneten Ziele haben. Dafür ist die Technologiebewertung zuständig. Anhand von technologischen, ökonomischen und ökologischen Kriterien können Transformationsprozesse und -konzepte analysiert und evaluiert werden.
Eine Kernkompetenz der Abteilung stellt die Prozesskettenmodellierung auf einer breiten Basis validierter thermodynamischer Prozessmodelle dar, die auf einem langjährigen akademischen Erfahrungsschatz und der Zusammenarbeit mit Industriepartnern beruht. Die fundierte technologische Analyse (Produktausbeute, Energiebedarf, Emissionen) ermöglicht die ökonomische und ökologische Bewertung von Einzelprozessen und Systemen. Technologische Schwerpunkte sind konventionelle und innovative Prozesse zur Herstellung von Basischemikalien, Kraftstoffen und Energieträgern, PtX-Technologien, Technologien des chemischen Recyclings, Synthesegas- und Gasaufbereitungsprozessen sowie die Elektrifizierung dieser Technologien.
Typische Aufgabenfelder der Arbeitsgruppe umfassen:
- Bewertung anhand von technologischen, ökonomischen und ökologischen Kriterien zur Unterstützung der Transformationsprozesse
i) von fossilen zu erneuerbaren Energien (Energiewende),
ii) von primären zu sekundär und nachwachsenden Rohstoffen (Rohstoffwende),
iii) von energetischer zu stofflicher Nutzung von Kohlenstoffträgern unter innovative Nutzung von Überschussstrom aus erneuerbaren Energien (Ressourcenwende). - Detaillierte stoffliche und energetische Bilanzierung und Optimierung von Prozessen und Systemen.
- Öko-Effizienz-Analysen für die gesamte Wertschöpfungskette zur Herstellung von kohlenstoffbasierten Produkten.
- Life-Cycle-Analysen für die Bereitstellung und Nutzung alternativer Kohlenstoffträger bzw. die Integration erneuerbarer Energien und CO2 in der Wertschöpfungskette.
- Wissenschafts- und Technikkommunikation
- Förderung des sektorübergreifenden Dialogs sowie der Kommunikation zwischen wichtigen Interessengruppen zur Unterstützung des Übergangs zu einer Kohlenstoffkreislaufwirtschaft.
Forschungsmethodik
- Energie- und Stoffstromanalysen, Prozesssimulation (Aspen Plus, MATLAB)
- Wirtschaftlichkeitsbewertung (Annuitätenmethode, Kapitalwertmethode)
- Ökobilanzierung (GaBi LCA, OpenLCA, EASETECH)
- Risikoanalysen
- Umfragen, Fokusgruppendiskussionen und Experteninterviews
- Workshops und Kolloquien
Kontakt
M.Sc. Antonia Helf
Abteilungsleitung
+49 3731 39-4476
Antonia [dot] Helf@iec [dot] tu-freiberg [dot] de [at] iec [dot] tu-freiberg [dot] de (Antonia[dot]Helf[at]iec[dot]tu-freiberg[dot]de)
Dr.-Ing. Florian Keller
Stellv. Abteilungsleitung
+49 3731 39-3952
Florian [dot] Keller@iec [dot] tu-freiberg [dot] de [at] iec [dot] tu-freiberg [dot] de (Florian[dot]Keller[at]iec[dot]tu-freiberg[dot]de)