Thema Rationelle Energieumwandlung und -nutzung
Es ist absehbar, dass die globale Energienachfrage weiter steigen wird. Die Steigerung der Effizienz von Energieketten – vom Primärenergieträger bis zur Nutzung – ist eine unabdingbare Voraussetzung, um sowohl ein ausreichendes Angebot für eine gerechte und ausreichende Versorgung der Bevölkerung gerade in den sich entwickelnden Ländern als auch die Ziele des Klimaschutzes zu erreichen. Das Thema "Rationelle Energieumwandlang und -nutzung" zielt darauf ab, die Potenziale neuer Technologien entlang der vollständigen Prozesskette mit systemanalytischen Methoden – insbesondere mit Hilfe von Ökobilanzen - zu analysieren. Wesentliche Forschungsfragen sind:
- die Bewertung des Effizienzpotenzials einzelner Technologien entlang der Kette „primäre Energieversorgung – Umwandlung – Nutzung“ und vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Entwicklung, d. h. Untersuchung technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Aspekte entlang des „Lebenszyklus“ einer Technologie;
- die Beurteilung der Konkurrenz von Zielsetzungen, wobei die Konkurrenz von wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten und die Konkurrenz zwischen Energieverbrauch und dem Verbrauch knapper Rohstoffe Themen von übergeordneter Bedeutung sind;
- die Analyse der Systemvernetzung, um das Verständnis der Wechselwirkungen einzelner Technologien mit dem Energiesystem besser zu verstehen. Die im Rahmen von Thema 5 erzielten Ergebnisse finden Eingang in die makroökonomische Modellierung im Rahmen von Thema 3 unter besonderer Beachtung der methodologischen Aspekte zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Energiesystemen.
Die Forschungsarbeiten im Rahmen des Themas "Rationelle Energieumwandlung und -nutzung" basieren auf verschiedenen Modellen (z. B. Prozesskettenmodelle, Stoffstrommodelle, thermodynamische Prozessmodelle, Lernkurveverfahren) und Methoden zur Beurteilung und Optimierung von Technologien (z. B. Ökobilanz, Lebenszykluskostenrechnung – LCC, exergoökologische und exergoökonomische Analyse). Neben Einblicken in die spezifischen Technologien sollen ausgewählte spezifische Methodologien und Schnittstellen zu integrierten sozioökonomischen und sozialen Methoden entwickelt werden.
Das Thema "Rationelle Energieumwandlung und -nutzung" befasst sich mit relevanten Technologien der Bereitstellung und Nutzung von Energie aus den folgenden Themenfeldern:
Zukünftige Kraftwerke für fossile oder gemischte Brennstoffe
Neue Querschnittstechnologien für Energieeffizienz
