Die Wissenschaft im Boot

Besonders großen Wert legen wir auf unsere Kooperation mit den in Gießen ansässigen Hochschulen – speziell mit der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM). Vieles, was bei uns ansteht, ist hier Forschungsgegenstand. Das führt dazu, dass die Erkenntnisse der Wissenschaft direkt in unsere Projekte und Anlagen einfließen. Hierfür gibt es gleich mehrere Beispiele.

Gemeinsam Grenzen ausloten

 

In puncto Energieerzeugung unterscheidet sich Gießen deutlich von den meisten deutschen Großstädten. Daran haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – allen voran von der THM – entscheidenden Anteil. Richtig spannend wird die Partnerschaft aber, wenn es um Forschung und Entwicklung geht. Und das nicht nur bei der Optimierung der Erzeugung, sondern auch auf ganz anderen, aber verwandten Sektoren.

 

Biogasproduktion auf die Spitze getrieben

Die Tatsache, dass in Großen-Buseck Biogas entsteht, das wir in Strom und Wärme verwandeln können, basiert auf der Kooperation von vier Partnern. Außer uns sind die THM, der in Düsseldorf ansässige Ingenieur und Planer der Anlage sowie der Landwirt, der ausreichend Gras und Mais dafür anbaut und das System kontinuierlich betreut, beteiligt. Nur die Bereitschaft aller, die bestehenden Grenzen auszuloten und immer wieder ein Stück zu verschieben, führte dazu, dass die Biogasanlage in Großen-Buseck schon kurz nach dem Zeitpunkt ihrer Inbetriebnahme als effizienteste deutschlandweit galt.

 

Abfall in Wärme und Strom verwandeln

Unsere zweite Thermische Reststoffbehandlungs- und Energieverwertungsanlage, kurz TREA II, wäre ohne die Mitarbeit der klugen Köpfe aus der THM nicht denkbar. Die Grundidee – die Technik der bereits vorhandenen TREA I mit Blockheizkraftwerken zu ergänzen und die Effizienz auf ein völlig neues Niveau zu heben – stammt von unseren Ingenieuren. Die zahlreichen nötigen Berechnungen und die daraus resultierenden Optimierungen am System steuerten die Expertinnen und Experten aus der THM bei. Was letztlich zu einem Ergebnis führte, das sich sehen lassen kann: Eine wohl weltweit einzigartige Anlage, die Abfall hocheffizient in Wärme und Strom verwandelt.

Schädliches in Nützliches verwandeln

Ein echtes Highlight unserer Kooperation mit der THM ist ein Patent, das wir gemeinsam halten. Für eine Technik, die es uns ermöglicht, unsere beiden TREA noch umweltfreundlicher zu machen. Bislang mussten wir die nach der Verbrennung übrig bleibende Asche aufwendig entsorgen lassen. Weil sie einige Stoffe enthält – etwa Schwermetalle. Zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der THM ist es uns gelungen, ein Gerät zu entwickeln, das ebendiese Substanzen unschädlich macht. Indem es sie in chemisch stabile Verbindungen einschließt. In sogenannte Carbonate.

Strom in Form von Wärme speichern

Um vollständig auf regenerativ erzeugten Strom umzusteigen, führt kein Weg an leistungsfähigen Speichern vorbei. Folglich beschäftigten sich die Ingenieurinnen und Ingenieure der THM mit diesem Thema und entwickelten einen Hochtemperaturspeicher (HTS). Die Idee: Sonnen- und Windstrom, der nicht anderweitig genutzt werden kann, fließt in Heizelemente, die einen Stapel aus Schamottquadern auf rund 1100 Grad Celsius erhitzen. Eine optimale Dämmung ermöglicht es, die Wärmeenergie eine gewisse Zeit zu speichern. Um daraus wieder Strom zu erzeugen, wird Luft durch diesen Stapel geleitete. Dabei erhitzt sie sich auf etwa 700 Grad. Derart heiße Luft eignet sich, um eine Turbine anzutreiben, die ihre Kraft auf einen Generator überträgt.

Den Prototypen des HTS haben wir zusammen mit einem Team der THM getestet. Und weil die Ergebnisse vielversprechend waren, wird ein solcher Speicher schon bald im entstehenden Flexquartier in Gießen zum Einsatz kommen. Um sich im Alltag zu bewähren.

Immer wieder nachjustieren

Auch für die Berechnung der künftig benötigten Verteilnetze nutzen wir das Know-how der Forschenden von der THM. Denn die Energiewende stellt die Betreiber von Stromnetzen – wie unsere Tochter Mittelhessen Netz GmbH (MIT.N) – vor echte Herausforderungen. Etwa damit immer mehr Kraftwerke zu integrieren, deren Erzeugung sich nicht absolut sicher planen lässt. Zudem gilt es zu berücksichtigen, dass sich der Strombedarf und das Verbrauchsverhalten massiv ändern werden. Man denke nur an die steigende Zahl von Elektroautos oder elektrisch betriebenen Wärmepumpen. Schon diese Gemengelage macht den Umbau der Stromnetze zu einer extrem komplexen Angelegenheit.

Sonst unbrauchbaren Brennstoff nutzen

Ein schon über hundert Jahre bekanntes Verfahren erlebt, natürlich deutlich optimiert, bei uns eine Renaissance: die Holzvergasung. Auch dieses Projekt gehen wir mit einem kompetenten Partner an. Das Besondere an dessen Aggregaten: Im Gegensatz zu den Systemen, die noch kurz nach dem zweiten Weltkrieg spezielle Holzscheite benötigten, um daraus den Kraftstoff für Autos zu gewinnen, ist das bei uns in der Testphase eingesetzte Gerät deutlich weniger anspruchsvoll. Es gibt sich mit holziger Biomasse zufrieden. Also beispielsweise mit Grünschnitt von Straßenrändern, der regelmäßig anfällt und üblicherweise auf dem Kompost landet. Denn dieses Material eignet sich für keine andere Art der Verwertung. Seine harten Fasern machen die Fermentation in einer Biogasanlage unmöglich. Und wegen des hohen Wasseranteils ist die Verbrennung keine Option.

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