TU Berlin

Innovationszentrum EnergieGanzheitlicher Ansatz

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Ein ganzheitlicher Ansatz

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Nachhaltige Energieversorgung im Spannungsfeld von Wirtschaftlichkeit, Umwelt- und Sozialverträglichkeit ist die Herausforderung. Unser ganzheitlicher Ansatz strukturiert dem entsprechend die flexible Zusammenarbeit der einzelnen IZE-Fachgebiete, innerhalb der Cluster, hinsichtlich dem Fokus Stadt und Energie.

Dieser Ansatz erfasst das System "Mensch-Energie-Umwelt" weit über den rein technischen Fokus hinaus und bezieht die Menschen und deren Bedürfnisse von Anfang an mit ein.

Die entsprechenden Forschungsaktivitäten lassen sich weiter in sechs Cluster untergliedern. Diese charakterisieren unsere Prioritäten und entsprechen unseren Hauptkompetenzen.

Wandlungseffizienz

Der Bereich „Wandlungseffizienz“ umfasst die klassische thermo-chemische Energiewandlung von der Primärenergieträgerbereitstellung, der Wandlung zum Sekundärenergieträger, dem eigentlichen Verbrennungsprozess bis hin zur Abgasnachbehandlung und der CO2-Sequestrierung. Hierbei liegt ein Schwerpunkt im Bereich der so genannten „Co-Evolution von Kraftstoffen und Antrieben.“ Neben diesen thermo-chemischen Wandlungsprozessen sind hier auch die chemisch-elektrische (Brennstoffzellen) und die physikalisch-elektrische Wandlung (Photovoltaik) verankert.

Verteilungseffizienz

Der sich anschließende Teilbereich „Verteilungseffizienz“ beschäftigt sich mit allen Prozessen von der mechanisch-elektrischen Wandlung im Generator, der Energieübertragung unter besonderer Berücksichtigung einer großen Zahl stochastischer Einspeiser (z. B. von Windkraftanlagen) bis hin zur Wandlung beim Verbraucher.

Nutzungseffizienz

Der Bereich „Nutzungseffizienz“ umfasst integrierte Konzepte zur Nutzung von Strom, Wärme und Kälte auf der Verbraucherseite. Hier sind Themen wie das energieeffiziente Bauen und das weite Feld der energetischen Aspekte der Stadtentwicklung angesiedelt.

Enabling Technologies

Für die Anwendung und die Entwicklung der Energietechnologien bedarf es des engen Zusammenwirkens mit den „Enabling Technologies.“ Hierunter werden einerseits die technischen und wissenschaftlichen Grundlagen wie Biotechnologie, Verfahrenstechnik, Werkstoffwissenschaften, aber auch die Systemtechnik (IT, Mikrosystemtechnik, Sensorik, Aktuatorik etc.) verstanden. Aufgrund der Vielfalt der Themen wird dieser Teilbereich weiter unterteilt und jeweils mit Teilbereichsleitern besetzt. Prof. Albayrak hat bereits die Leitung für den Bereich Informations- und Kommunikationstechnologien übernommen. Prof. Uhlmann leitet den Bereich Produktionstechnik.

Systemforschung

Für eine integrative Betrachtung des Gesamtsystems Mensch – Energie – Umwelt müssen die technischen Lösungen immer vor einem gesellschaftlichen, politischen und wirtschaftlichen Hintergrund entwickelt werden. Der Teilbereich "Wirtschaftliche und gesellschaftliche Systemforschung" bündelt hierzu die Forschungsaktivitäten der TU Berlin im Bereich Ökologie, Ökonomie und Gesellschaft und bearbeitet die Schnittstellen zur Energiethematik.

Mathematik

Die Grundlage für den ganzheitlichen Ansatz der IZE bildet die Mathematik. Die beteiligten Fachgebiete in diesem Bereich verfügen über eine enge Verbindung zum MATHEON. Das durch die TU Berlin geleitete und gemeinsam mit der Humboldt-Universität und Freien Universität sowie dem Zuse- und Weierstraß-Institut betriebenen DFG-Forschungszentrum Matheon ist für die vielfältigen, themenübergreifenden Aspekte der Modellierung und numerischen Simulation in die Energieforschung ein unverzichtbarer Partner.

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