Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geht dorthin, wo es eine Zeitlang mit am Schmutzigsten war: In die Region des einstigen Braunkohle-Tagebaus in der Niederlausitz. In Cottbus wurde jetzt offiziell das «Institut für CO2-arme Industrieprozesse» eröffnet.

 In Brandenburg konzentriert sich das neue Institut auf die Simulation und das virtuelle Design – den «digitalen Zwilling» – von veränderten Produktionsabläufen. Daneben steht die Entwicklung von Hochtemperatur-Wärmepumpen im Mittelpunkt. Ein zweiter Institutsstandort wird in Zittau (Sachsen) etabliert. «In unserem neuen Institut in Cottbus arbeiten wir an Lösungen für eine wirtschaftlich tragfähige Transformation von Industrie- sowie von Kraftwerks-Prozessen in kohlenstoffarme Technologien. Damit ist das DLR ein wichtiger Partner in der Region Lausitz, auch um die regionalen Herausforderungen des Strukturwandels zu bewältigen», so die DLR-Vorstandsvorsitzende Anke Kaysser-Pyzalla bei der Eröffnung, die wegen Corona virtuell stattfand.

Mit dem neuen Institut erweitert das DLR seine Kompetenzen auf dem Gebiet der Energieforschung und unterstützt den Strukturwandel in der Lausitz. Das Institut für CO2-arme Industrieprozesse arbeitet eng mit der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) und der Hochschule in Zittau/Görlitz zusammen.

Bilder: DLR

Am Standort Cottbus werden, wie berichtet, 60 Mitarbeitende tätig sein, etwa die Hälfte von ihnen ist schon vor Ort. Derzeit befindet sich das Institut für CO2-arme Industrieprozesse auf dem Gelände der BTU. Bis Mitte des Jahrzehnts soll ein Neubau in der Nähe der Universität entstehen.

Aktuell wurde in einer angemieteten Halle mit dem Aufbau einer Versuchsanlage begonnen: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln und testen an einer Hochtemperatur-Wärmepumpe im Technikum-Massstab unterschiedliche Betriebsszenarien. In Cottbus wird dabei Gas als Arbeitsmittel eingesetzt. In Zittau liegt der Forschungsschwerpunkt auf dampfbasierten Wärmepumpen-Komponenten. Hochtemperatur-Prozesswärme wird zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, der Papierindustrie, der chemischen Industrie oder im Fahrzeugbau benötigt. Die umweltfreundlichen Hochtemperatur-Wärmepumpen, die das DLR erprobt, könnten innerhalb eines Jahres für die ersten Branchen zur Verfügung stehen: Die Forschung des Instituts für einen Bereich bis etwa 300 Grad sei weit fortgeschritten, heisst es, und werde nun in Cottbus und Zittau intensiviert.

Parallel zur Forschung auf der Versuchsanlage will das DLR-Institut anhand «Digitaler Zwillinge» Modelle und Software entwickeln, mit der Industrieprozesse abgebildet und wissenschaftlich untersucht werden. «Digitale Zwillinge» von realen Anlagen könnten Erkenntnisse darüber liefern, wie regenerative Energiequellen fossile Brennstoffe ersetzen könnten.

Die virtuellen Abbilder sollen ausserdem darstellen, wie ein schwankendes Energieangebot kompensiert wird. Generell ist der Aufbau eines intelligenten Netzwerks bei der Energiewende unerlässlich: Sonnen- und Windenergie, Kraftwerke, Speichersysteme, Wohn- und öffentliche Gebäude und Industrieanlagen müssen miteinander vernetzt werden. Die im Institut für CO2-arme Industrieprozesse erstellte Simulationsumgebung soll deswegen auch eine verlustarme und strukturübergreifende Verteilung von Strom, Wärme und Grundstoffen zeigen.

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