Von Wasserstoffkonzepten bis zur Photovoltaik Nachhaltige Energielösungen: Von Wasserstoffkonzepten bis zu Photovoltaik-Innovationen

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Leibniz Universität Hannover

Schneider Electric GmbH

Mehrere Institute der Leibniz Universität Hannover (LUH) zeigten auf der Hannover Messe eine große Bandbreite von Forschungsexponaten. Auf dem niedersächsischen Gemeinschaftsstand können sich Besucherinnen und Besucher über die diversen Forschungsprojekte und nachhaltige Energielösungen der LUH eingehend informieren.

Bei dem gemeinsamen Exponat des Innovationslabors „Nachhaltige Wasserstoff-Verbrennungskonzepte“ (Wave) des Instituts für Technische Verbrennung (ITV) der LUH und des Instituts für Nachhaltige Energieversorgung der Jade Hochschule (InEV) geht es darum, die Nutzung von regenerativ erzeugtem grünen Wasserstoff zu erforschen, die CO2-frei und damit treibhausgasneutral ist. Die Verbrennung von Wasserstoff ist fast vollständig schadstofffrei und damit ebenso umweltschonend wie die Nutzung von Wasserstoff in Brennstoffzellen – dabei aber je nach Einsatzbereich deutlich kostengünstiger und robuster. Vorgestellt werden drei Projekte des Innovationslabors: ein wasserstoffbasiertes Brennersystem für thermische Kraftwerke, ein Projekt zur Substitution von Erdgas mit Wasserstoff im Kraftwerk Huntorf und ein Forschungsvorhaben zu schadstoffarmen, effizienten Wasserstoffmotoren. Die LUH und die Jade Hochschule arbeiten im Projekt Wave interdisziplinär mit weiteren Partnern zusammen.

Nachhaltige Energielösungen: Innovative Vorbehandlungs-und Recycling-Lösungen

Im Forschungsprojekt „Rekon“ des Instituts für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK) der LUH sollen innovative skalierbare Vorbehandlungs- und Recyclinglösungen entwickelt werden. In den Fokus nimmt das Vorhaben insbesondere bislang industriell nicht recyclingfähige Abfall- und Inputströme der Bereiche Automobil, Energie, elektronische Bauteile sowie Single-use plastics und Materialverbünde aus dem Gesundheits-/Pharmabereich. Ziel ist der Auf- und Ausbau eines umfassenden Kreislaufwirtschaftsmodells in der Kunststoffindustrie. Am Beispiel von ausgewählten Inputströmen soll im Projekt das Potenzial des mechanischen Recyclings für Closed-loop- und Open-loop-Recyclingansätze für komplexe Kunststoffbauteile untersucht werden. Auf dem Stand präsentiert werden zudem weitere Schwerpunkte der Recycling-Forschung am IKK.

Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile

Der Sonderforschungsbereich (SFB) 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“ der LUH stellt in Hannover ebenfalls seine Arbeit vor. In den vergangenen Jahren sind die Anforderungen an technische Bauteile stetig gestiegen. Diese Entwicklung ist dem Wunsch nach immer leistungsfähigeren Produkten geschuldet, die neben einem geringeren Gewicht, einer kleineren Bauweise und erweiterter Funktionalität zudem eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber bestimmten Beanspruchungsarten aufweisen. Monomaterialbauteile stoßen jedoch bei den etablierten Produktionsprozessen immer mehr an ihre werkstoffspezifischen Grenzen. 

Das übergeordnete Ziel des Sonderforschungsbereichs ist es, die Potenziale für hybride Massivbauteile auf der Basis eines neuen zugeschnittenen Fertigungsprozesses unter Verwendung von gefügten Halbzeugen zu erschließen. Im Gegensatz zu bestehenden Herstellungs- und Fertigungsprozessen von hybriden Massivbauteilen, bei denen der Fügeprozess erst während der Umformung oder am Ende der Fertigungskette erfolgt, werden im SFB maßgeschneiderte Halbzeuge verwendet, die vor dem Formgebungsprozess gefügt werden. Auf diese Weise soll es zukünftig möglich sein, komplexe hochbelastbare Massivbauteile aus unterschiedlichen metallischen Materialien zu fertigen, die nach dem aktuellen Stand der Technik noch nicht herstellbar sind.

Nachhaltige Energielösungen: Fluoreszenz-Außeninspektionssystem

Beteiligt ist die LUH darüber hinaus an dem Projekt „Flois“ des Instituts für Solarenergieforschung ISFH in Hameln (An-Institut der LUH) zur Unterstützung der Photovoltaik-Produktionsansiedlung in Niedersachsen, das auf dem niedersächsischen Gemeinschaftsstand präsentiert wird. Mit dem inzwischen mehrfach preisgekrönten Fluoreszenz-Außeninspektionssystem Flois können besonders kleine leistungsbeeinflussende Modulrisse in PV-Außenanlagen identifiziert und bewertet werden. Flois ist gegenüber anderen Systemen weitestgehend wetterunabhängig und kann sowohl tagsüber als auch nachts angewendet werden. Die Aufnahme und die Analyse der mit dem System erzeugten Bilder ist einfacher und schneller als bei den gängigen Elektrolumineszenzaufnahmen. Durch die Veränderung dieses Fluoreszenzbildes über die Zeit ermöglicht Flois eine Altersbestimmung von Modulschäden und die Zuordnung von Schäden zu bestimmten Wetterereignissen.

KI und Laser-Systemtechnik: Zukunft der nachhaltigen Produktion

Forschende der LUH sind außerdem an den auf dem Stand vorgestellten Projekten des universitätsnahen Zentrums Institut für Integrierte Produktion (IPH) zum Thema „Künstliche Intelligenz und Cobots in der Produktion“ sowie des Laser Zentrums Hannover zum Thema „Laser-Systemtechnik für eine nachhaltige Produktion der Zukunft und individuelle Herausforderungen in der Industrie“ beteiligt.