Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG

Forschungsschwerpunkte

Das Fraunhofer IEG forscht in sechs Geschäftsbereichen an den wegweisenden Fragestellungen zur fortschreitenden Energiewende. Dabei wird ein ganzheitlicher Forschungsansatz verfolgt.

• Die Leistungen im Bereich Geotechnologien reichen von der Entwicklung innovativer Bohrtechnologien, der Erstellung von Machbarkeitsanalysen von Geoprojekten und der seismischen Erkundung und Modellierung des Untergrundes bis hin zur wissenschaftlichen Begleitung konkreter Umsetzungsvorhaben.
• Im Bereich der Energieinfrastrukturen befasst sich das IEG mit systemischen Fragestellungen, beispielsweise zum Aufbau einer Wasserstoffversorgungsinfrastruktur oder mit der Erarbeitung konkreter Zukunftsoptionen für Geschäftsmodelle zur Erzeugung und Verwendung alternativer Energieträger sowie dem Betrieb sektorgekoppelter Energiesysteme und deren Optimierung.

Forschungsprojekte

Die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG arbeitet an zahlreichen Forschungsprojekten zur CO₂-Reduktion in der Industrie, darunter:

• Geothermale Papiertrocknung: Ziel des Projekts ‚Kabel Zero‘ ist die Entwicklung einer Dampferzeugung zur Papiertrocknung des Unternehmens Kabel Premium Pulp & Paper in Hagen auf Basis tiefengeothermaler Wärme aus devonischen Karbonaten im Untergrund der Stadt Hagen
• Dampfreduktion am Werk Werra: Die Zielsetzung des Projekts ist die Erarbeitung eines Konzepts zur Reduktion des Prozessdampfeinsatzes in einer bestehenden Industrieanlage mittels nachhaltig betriebener Wärmepumpen. Unter Nachnutzung der am Standort verfügbaren Abwärmeströme soll die Substitution von mindestens 25 t/h Prozessdampf erreicht werden.
• IntegrH2ate: Im Projekt IntegrH2ate untersucht das Fraunhofer IEG zusammen mit dem Projektpartner Linde GmbH daher die Verwertung der Nebenprodukte der Wasserstoff-Elektrolyse: Wärme und Sauerstoff. Das Ziel der Untersuchungen ist die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffproduktion mittels PEM-Elektrolyseuren.
• SteamScrew: Das Ziel des Verbundprojektes ist die gemeinsame Entwicklung einer Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel zur Bereitstellung von Wärme auf einem Temperaturniveau von 140 bis 200°C. Das Niveau der Wärmequelle liegt zwischen 80 und 120°C und kann im späteren Einsatzfeld beispielsweise durch Abwärme oder durch Tiefengeothermie bereitgestellt werden.

 

Für die Projekte bilden die Labore, Testfelder und Observatorien an den Fraunhofer-Standorten Bochum, Cottbus und Zittau das experimentelle Rückgrat der Forschungsaktivitäten zur Transformation der Energiesysteme:

• Prozesse und Parameter auf der Mikroskala (Micrometer-Dezimeter) werden im Geowissenschaftlichen Labor betrachtet.
• Die Mesoskala (Dezimeter-Meter) steht im Fokus des Geotechnikums.
• Die Makroskala (Meter-100er Meter) wird mit Hilfe des Bohrbetriebes betrachtet.

Um die energietechnische und sektorgekoppelte Einbindung verschiedener regenerativer Potentiale zu untersuchen, werden verschiedene Teststände im Energietechniklabor aufgebaut. Zur integrierten Demonstration aller Technologielinien werden derzeit zwei Reallabore, die einen Transfer der Technologien aus der Wissenschaft in die Anwendung ermöglichen sollen, entwickelt.

Lehre

Vertreter*innen des Fraunhofer IEG engagieren sich in Forschung und Lehre an Universitäten und Fachhochschulen zu Themen der Energieinfrastrukturen, z.B.:

• Fachbereich Integrierte Energieinfrastrukturen an der BTU Cottbus-Senftenberg
• Fachbereich Regelungssysteme und Netzleittechnik an der BTU Cottbus-Senftenberg
• Fachbereich Energietechnik an der Fachhochschule Aachen

Studiengangsberatung

Die Fachstudienberatung an der BTU Cottbus-Senftenberg berät rund um das Fachgebiet "Regelungssysteme und Netzleittechnik" an der Fakultät für Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme, welches auch am internationalen Studiengang Power Engineering beteiligt ist.