Technologie und Innovation in Ostwestfalen

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In dieser Gruppe treffen sich Vertreter aus Wirtschaft und Wissenschaft, die sich mit dem Themenfeld Technologie und Innovation befassen.

Know-how und Know-who für Innovationen -

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Fri, 6/10/2022 3:00 PM - 5:00 PM

Wann, wo oder womit beginnt Innovation? Gestalten oder gestaltet werden? Im Rahmen eines Wandercoachings wird eine andere Herangehensweise an den Innovationsprozess erlebt. Das Coaching in der Natu...... Read more

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Parkplatz beim Naherholungsgebiet "Waldpark Haxtergrund" / Flughafen Paderborn,

Paderborn

Datengestützte Entscheidungen treffen leicht gemacht:

In diesem Webinar gibt Henrick Hausen, CEO von all4cloud einen Überblick über das C-Level-Dashboard für SAP Business ByDesign.

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Plastikflaschen, Obstschalen, Folien: Diese leichten Verpackungen aus PET-Kunststoff werden zum Problem, wenn sie nicht recycelt werden. Wissenschaftler:innen von der Universität Leipzig haben nun ein hocheffizientes Enzym entdeckt, das PET in Rekordzeit abbaut. Mit dem Enzym PHL7, das die Forscher auf einem Leipziger Komposthaufen fanden, könnte biologisches PET-Recycling deutlich schneller als bislang angenommen möglich werden. Die Ergebnisse wurden jetzt in dem wissenschaftlichen Journal ChemSusChem veröffentlicht und als Titelthema ausgewählt.

Weitere Infos: https://www.uni-leipzig.de/newsdetail/artikel/neu-entdecktes-enzym-zersetzt-pet-kunststoff-in-rekordzeit-2022-05-16

Grüner Wasserstoff, der dezentral mit Hilfe regenerativer Energiequellen erzeugt wird, hat das Potenzial, den Energiebedarf von Industrie und Schwerverkehr regional zu decken. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Fraunhofer IPA, die jetzt veröffentlicht wurde.

»Die Nutzung von Grünem Wasserstoff ist ökologisch und ökonomisch sinnvoll«, davon ist Dr. Jürgen Henke überzeugt: »Wasserstoff, der mit Hilfe regenerativer Energien gewonnen wird, lässt sich für verschiedene industrielle Prozesse nutzen, die Herstellung ist klimaneutral und verringert die Abhängigkeit von Gasimporten.«

In der jetzt erschienenen Studie »Industrielle Wasserstoff-Hubs in Baden-Württemberg«, kurz I-H2-Hub-BW, hat Henke zusammen mit seinem Team eine Fülle von Daten zusammengetragen und ausgewertet. Das Ergebnis: Dezentrale Wasserstofferzeugung und Nutzung zahlt sich aus, wenn man die Verteilerzentren, englisch Hubs, richtig platziert.

»Das Ziel der Studie war es, Kriterien für die Standortauswahl zu erarbeiten«, erläutert der Forscher. An erster Stelle steht hier die Verfügbarkeit von Ökostrom, der vor Ort mit Photovoltaik, Wind- oder Wasserkraft gewonnen werden kann. Mit dem Ökostrom werden in den Hubs die Elektrolyseure betrieben, die Wasser in seine Bestandteile zerlegen. Um Transportkosten zu vermeiden, müssen die Hubs möglichst nahe bei den Verbrauchern stehen. Das zweite wichtige Kriterium für die Standortwahl ist daher der Bedarf der ortsansässigen Industrie an Prozesswärme, Hochtemperaturprozessen und Wasserstoffgas, beispielsweise für die Herstellung von Stickstoffdünger. Und auch die Infrastruktur ist wichtig: Ideale Standorte befinden sich in der Nähe stark befahrener Straßen mit Lkw-Betriebshöfen, an denen Wasserstoff-Tankstellen eingerichtet werden können.

Mit Hilfe der Standort-Kriterien konnte das Forscherteam in Baden-Württemberg mögliche Standorte identifizieren – allen voran die Metropolregion Rhein-Neckar sowie den Großraum Karlsruhe. Die Gewinnung der regenerativen Energie sei hier kein Problem, betont Henke: »Wir sind das sonnenreichste Bundesland. Wenn man die Freiflächen entlang der Bundestraßen und Autobahnen und vielleicht auch noch die Dächer der Industriebetriebe mit Photovoltaik bestückt, kommt genügend zusammen.« Auch Abnehmer für den Grünen Wasserstoff gibt es in den Modellregionen in großer Zahl: Logistikunternehmen, die große Lkw-Flotten betreiben, chemische Industriebetriebe und Papierfabriken könnten das Gas direkt oder indirekt für ihre Prozesse nutzen.

Mit Hilfe von Computersimulationen konnten die Forscher am Fraunhofer IPA zeigen, dass sich mit regional erzeugtem Grünem Wasserstoff innerhalb von zehn Jahren 30 Prozent der fossilen Energie ersetzen lassen, und das nur bei Nutzung der landeseigenen Freiflächen. »Die Investitionen würden sich also innerhalb weniger Jahre amortisieren. Wenn die Gaspreise weiter steigen, geht es noch schneller.

Und wenn die Kosten für die Elektrolyseure, die bisher noch nicht in Groß-Serie hergestellt werden, durch eine künftige optimierte Produktion sinken, wird der Aufbau von Wasserstoff-Hubs noch schneller rentabel«, resümiert Henke.

Profitieren könnte von der dezentralen Versorgung mit Grünem Wasserstoff nicht nur die Industrie, sondern auch die Gesellschaft als Ganze, betont der Forscher: Die Unternehmen würden unabhängiger von krisenbedingten Preissteigerungen und Engpässen bei der Energieversorgung – könnten also ihre Resilienz steigern; Arbeitsplätze würden damit sicherer; die Luft besser, weil weniger oder keine fossilen Rohstoffe mehr verbrannt würden; und auch die Emission von Treibhausgasen würde verringert.

In der Studie, die durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft des Landes Baden-Württemberg gefördert wurde, wurden zwar nur Standorte innerhalb Baden-Württembergs untersucht. Doch das Modell könnte Schule machen. »Die Methodik, die wir entwickelt haben, lässt sich auf jedes andere Bundesland und jede andere Region Europas übertragen«, erklärt Henke.

Die Studie »Industrielle Wasserstoff-Hubs in Baden-Württemberg« steht kostenlos zum Download zur Verfügung: https://www.ipa.fraunhofer.de/de/Publikationen/studien/I-H2-Hub-BW.html

Nicht nur private Haushalte, sondern vor allem Industriebetriebe haben einen hohen Wärmebedarf. Auf dem Weg zur Klimaneutralität muss die Prozesswärmeversorgung der Industrie stärker in den Fokus rücken – besonders im Industrieland Nordrhein-Westfalen. Das zeigt das Impulspapier des Klimaschutz-Thinktanks IN4climate.NRW.

Prozesswärme macht 67 Prozent des Energieverbrauchs der deutschen Industrie aus. Das sind fast 20 Prozent des gesamten deutschlandweiten Energiebedarfs. Kein Wunder: Egal ob Glas, Metall, Zement oder Papier geschmolzen, geschmiedet, gebrannt oder getrocknet werden – all diese Verfahren benötigen Prozesswärme. Und das teilweise bis zu einer Temperatur von 3 000 °C. IN4climate.NRW formuliert in dem Impulspapier »Prozesswärme für eine klimaneutrale Industrie«

Ansätze und Handlungsempfehlungen für eine Prozesswärmewende. Insgesamt dreizehn Partner der Initiative haben das Papier mitgezeichnet.

Samir Khayat, Geschäftsführer von NRW.Energy4Climate: »Mit der Initiative IN4climate.NRW bringen wir die Kompetenzen aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft an einen Tisch und entwickeln konkrete Strategien, um Klimaneutralität in der Industrie in die Praxis umzusetzen.«

Verschiedene Zahlen verdeutlichen den notwendigen Handlungsbedarf: Nur 6 Prozent des Energiebedarfs für Prozesswärme werden bislang durch Erneuerbare Energien gedeckt. Auch Strom macht derzeit nur einen Anteil von 8 Prozent aus – als Energiequelle ist er im heutigen Strommix noch längst nicht emissionsfrei, muss es aber durch die Umstellung auf 100 Prozent Erneuerbare perspektivisch werden.

Tania Begemann, Projektmanagerin Industrie und Produktion bei NRW.Energy4Climate und Autorin des Papiers: »Schätzungsweise 40 Prozent des Prozesswärmebedarfs von ganz Deutschland benötigt allein NRW. Um langfristig wirtschaftsstark und Industrieland zu bleiben, ist es für NRW daher von ganz besonderer Bedeutung, zeitnah unabhängig von fossilen Prozesswärmequellen zu werden. Darauf möchten wir mit dem Papier aufmerksam machen. «

Wie das gehen kann? Das Impulspapier zeigt zentrale Ansätze und Handlungsempfehlungen auf:

- Effizienz steigern: Die Entwicklung und der Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen sollte im Rahmen von Pilotanlagen und -konzepten gezielt gefördert werden. Zudem sollten Unternehmen bei der Erstellung und Umsetzung von Konzepten unterstützt werden, die Prozesstemperaturen minimieren und innerbetrieblich Abwärme nutzen.

- Erneuerbare Wärmequellen fördern: Lokale, erneuerbare Energiequellen wie Tiefengeothermie und Solarthermie können ein wichtiger Baustein zur klimaneutralen Prozesswärmeversorgung sein und gleichzeitig die Abhängigkeit von Energieimporten reduzieren. Dort, wo Erneuerbare industrielle Wärmebedarfe decken können, sollten sie auch genutzt werden. Diese Energieformen sollten deswegen durch Erkundungen und Ausschreibungen gezielt unterstützen werden.

- Erneuerbaren Strom erhöhen: Die Elektrifizierung von Prozessen und Anwendungen ist die Voraussetzung für die Energiewende. Die erneuerbare Stromerzeugung mitsamt einem soliden Stromnetz auszubauen, wettbewerbsfähige Preise für grünen Strom zu schaffen und flexible Systeme zu entwickeln, sind somit zentrale Aufgaben.

- Speicherbare alternative Energieträger forcieren: Um Prozesswärme auch dann erzeugen zu können, wenn Erneuerbare Energien nicht zur Verfügung stehen, benötigt die Industrie große Mengen an speicherbaren Energieträgern. Insbesondere nachhaltiger Wasserstoff muss zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar sein und die dafür nötigen Voraussetzungen wie zum Beispiel eine Transport- und Speicherinfrastruktur geschaffen werden. Neben Wasserstoff ist Biomasse ein wertvoller und speicherbarer Energieträger und zugleich Rohstoff. Diese limitierte Ressource gilt es daher gezielt und effizient einzusetzen.

Prozesswärme klimaneutral zu erzeugen, ist für ganz Deutschland, aber besonders für das Industrieland NRW von hoher Bedeutung und gleichzeitig eine große Herausforderung. Die Wärmewende der Industrie erfordert eine gesamtsystemische und überregionale Betrachtung und Strategieentwicklung. Einerseits sollten solche Strategien das Zusammenspiel verschiedener Sektoren berücksichtigen. Andererseits sollten sie alle Wärmebedarfe – von Gebäuden bis zur Industrie – miteinbeziehen. Entscheiderinnen und Entscheider aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft finden in diesem Papier erste Anhaltspunkte und Impulse für diese wichtige, gemeinsame Aufgabe.

Das Papier hat die Initiative IN4climate.NRW unter dem Dach der Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate erarbeitet. Mitgetragen wird es von den Instituten Fraunhofer UMSICHT, RWTH Aachen (Lehrstuhl Technische Thermodynamik), der Forschungseinrichtung des VDZ sowie dem Wuppertal Institut, den Unternehmen Amprion, Currenta, Deutsche Rohstofftechnik (RHM-Gruppe), Georgsmarienhütte, Kabel Premium Pulp and Paper, Lhoist, Pilkington Deutschland (NSG Group) und Speira sowie dem Bundesverband Glasindustrie.

Link zum Impulspapier: http://dev.energy4climate.nrw/fileadmin/Service/Publikationen/Ergebnisse_IN4climate.NRW/2022/prozesswaerme-fuer-eine-klimaneutrale-industrie-impulspapier-der-initiative-in4climatenrw-cr-nrwenergy4climate.pdf

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Know-how und Know-who für Innovationen -

diese Gruppe möchte Fach- und Führungskräfte miteinander vernetzen, die sich mit dem Themenfeld Technologie und Innovation befassen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Innovations- und Spitzenclusterregion Ostwestfalen, die jedoch gerne auch Impulse von außerhalb aufnimmt oder dorthin weitergibt.