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Exzellente Energienutzung

Kostengünstige thermoelektrische Energiewandler und ein klimaneutraler Campus: Zwei vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekte zählen zu den Finalisten beim Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung.

In wenigen Tagen wird der Deutsche Nachhaltigkeitspreis Forschung verliehen und unter den drei Finalisten sind zwei Projekte, die aus der Förderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) hervorgegangen sind: die Entwicklung kostengünstiger industrieller Fertigungsverfahren zur Herstellung thermoelektrischer Module durch Evonik Creavis und der klimaneutrale Campus der Leuphana Universität Lüneburg. Der Gewinner wird am 25. November bekanntgegeben.

Durchbruch bei der Herstellung thermoelektrischer Generatoren

Mit thermoelektrischen Generatoren (TEG) lässt sich aus industrieller Abwärme höherwertige elektrische Energie gewinnen. Schon kleine Temperaturdifferenzen genügen, damit TEG emissions- und geräuschlos Strom erzeugen können. Die Verbreitung dieser Technologie scheiterte bislang jedoch an der aufwändigen und damit teuren Modulherstellung. Das Forschungsteam von Evonik Creavis hat nun ein vollautomatisches Verfahren entwickelt, das die Herstellungskosten für TEG um 70 Prozent reduziert, so dass ein breiter Einsatz, zum Beispiel in Fahrzeugen zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs, wirtschaftlich wird.

Abwärme fällt in der Industrie, im Haushalt und im Verkehr an und besitzt mit rund 300 Terawattstunden pro Jahr in Deutschland ein bisher kaum genutztes Potenzial als nachhaltige Energieressource. TEG können dieses riesige Reservoir anzapfen. Im Rahmen des "Forschungsfelds Abwärmenutzung" hat das BMWi auch das Verbundprojekt "Highly efficient manufacturing of ThermoElektric Generators", kurz High-TEG, mit rund 6,4 Millionen Euro gefördert. In Kooperation mit dem Projekt "ThermoHEUSLER" sind vielversprechende Materialien gefunden worden, die nicht nur im Labor mit sehr guten Effizienzwerten glänzen, sondern auch in industriellen Verfahren kostengünstig herstellbar sind.

Der weltweit erste klimaneutrale Campus

Schon seit 2014 ist die Leuphana Universität Lüneburg klimaneutral – als weltweit erster Campus. Das neue ambitionierte Ziel der Hochschule: den gesamten Strom- und Wärmebedarf aus erneuerbaren Energien decken. Dafür wird unterirdisch ein sogenannter Aquifer-Speicher gebaut, der die überschüssige Wärme, die im Sommer erzeugt wird, für den Winter bewahren soll.

In einem mehrjährigen Prozess erarbeiten die Wissenschaftler der Universität ein nachhaltiges Energiekonzept für die Hochschule und das angrenzende Stadtgebiet Bockelsberg. Dabei wird die Vernetzung verschiedener Technologien zu einem funktionierenden Gesamtsystem erprobt: Zehn Dächer auf dem Campus sind mit Photovoltaik-Anlagen ausgestattet. Sie decken rund 20 Prozent des Strombedarfs. Die Wärmeversorgung übernehmen zwei mit Biomethan betriebene Blockheizkraftwerke sowie Solarkollektoren. Ist der unterirdische Speicher fertig, kann der Wärmebedarf der Uni und des Wohngebiets nahezu vollständig aus eigener Kraft gedeckt werden.

Das oberirdische Vorzeigebauwerk der Universität ist schon weiter vorangeschritten: das besonders energieeffiziente Zentralgebäude. Professorinnen und Professoren der Hochschule beteiligten sich an seiner Entwicklung und diskutierten mit Architekt Daniel Libeskind über eine möglichst nachhaltige Gestaltung. Das BMWi fördert den klimaneutralen Campus mit rund 3,4 Millionen Euro.