Die Forschungsgruppe inergi orientiert sich in ihren Projekten an der Leitfrage:
Wie kann die Energiewende Deutschlands wirtschaftlich realisiert werden?
Dabei werden vorwiegend folgende Themenbereiche untersucht:
Erneuerbare Energien, konkret Wind, Sonne, Wasser und Biomasse, sind der Schlüssel für eine nachhaltige und klimafreundliche Energieversorgung.
Die Volatilität und Dargebotsabhängigkeit der Erzeugung erfordert zur weitreichenden Integration neue technische und wirtschaftliche Konzepte. Der Sektorenkopplung (d. h. Elektrizität, Gas und Wärme) kommt hierbei eine wachsende Bedeutung zu, da miteinander verbundene Energiesektoren ein großes Feld an möglichen Energiebereitstellungspfaden eröffnen, innerhalb dessen die Effizienz des Gesamtsystems durch Ausnutzung der inhärenten Speicherfähigkeit der einzelnen Sektoren angehoben wird.
Stromversorgung mit erneuerbaren Energien basiert oftmals auf Windkraft- und Solaranlagen. Man nennt diese Erzeugungsformen dargebotsabhängig, weil die Einspeisung von der Windgeschwindigkeit bzw. der Sonneneinstrahlung abhängig ist. Lösungen zur Umsetzung von Spannungshaltung und Systemstabilität werden immer relevanter. Auch ergeben sich neue Regulierungsmöglichkeiten und Chancen zur Netzoptimierung.
Die Kopplung der Energiesektoren bietet Möglichkeiten, überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Energiequellen aufzunehmen, zu speichern und in Zeiten hoher Nachfrage sowie hoher Preise eine Reserveversorgung bereitzustellen und gleichzeitig die Flexibilität und Sicherheit von Energiesystemen zu erhöhen. Die Sektorkopplung erfordert jedoch die Entwicklung von innovativen Regelungs- und Optimierungslösungen für den Betrieb sowie von geeigneten ganzheitlichen Planungsstrategien.
In der praktischen Anwendung ihrer Erkenntnisse beschäftigt sich die Forschungsgruppe mit der Planung und Erstellung von Integrierten Energiekonzepten sowohl in kommunalen bzw. öffentlichen als auch in privatwirtschaftlichen Projekten. Die Forschungsgruppe konzipiert dabei technologieübergreifende Lösungen standortindividuell und mit intelligenten Erzeugungs-, Steuerungs- und Überwachungssystemen.
Neben einer Wirtschaftlichkeitsorientierung werden die Themen insbesondere vor dem Hintergrund regionaler wie auch standortindividueller Anforderungen an Energieproduktion und -verbrauch betrachtet.
Den Partnern der Forschungsgruppe inergi wurden mit Zusage zum 01.04.2024 Drittmittel des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) für das Projekt „ReWaHeRo“ gewährt.
Oberstes Ziel des Vorhabens mit einem Gesamtvolumen von etwa EUR 800.000,- ist die Steigerung der energetischen Verwertung biogener Rest- und Abfallstoffe in Biogasanlagen. Dies soll erreicht werden durch die Entwicklung einer effizienten und kostengünstigen Biogas-Nachverstromungsanlage für Bestands- und Neuanlagen. Während die derzeitige Praxis sehr häufig mit einem ungenutzten Abwärmestrom am Blockheizkraftwerk (BHKW) einhergeht, soll die Nachverstromungsanlage die Effizienz der genutzten biogenen Rest- und Abfallstoffe der Biogasanlage erhöhen und zur Steigerung der Stromproduktion von 5-10 % beitragen. Kernstück der im Vorhaben vorgesehenen Technologie ist eine neuartige Expansionsmaschine, die als Verdrängermaschine nach dem Rotationskammerprinzip ausgeführt ist. Diese Expansionsmaschine zeichnet sich u. a. gegenüber bestehenden Alternativen wie Turbinen, Schraubenexpandern oder Hubkolbenexpandern durch deutlich geringere Herstellungskosten aus bei gleichzeitig hoher Effizienz und Verschleißfestigkeit. Die Nachverstromungsanlage ist als Dampfanlage nach dem Clausius-Rankine-Kreisprozess konzipiert, die als Arbeitsmedium ausschließlich Wasser benötigt. Das Vorhaben sieht die Entwicklung, Fertigung und Validierung eines Expanderprototyps sowie die Planung und Umsetzung der Nachverstromungsanlage vor. Ziel ist es, die Nachverstromung inkl. Expander durch den Testbetrieb in realer Einsatzumgebung auf einer Biogasanlage bis zur Marktreife zu entwickeln
Den Partnern der Forschungsgruppe inergi wurden mit Zusage zum 18.10.2023 Drittmittel der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) für das Projekt „ReBiRo“ gewährt.
Langtitel Restwärmeverstromung in Biogasanlagen mittels Rotationskolbenexpandern (ReBiRo) (Phase 1)
Projektstatus Projekt läuft seit Q1 / 2024
Weitere Kooperationspartner • Rotogy AG
Ziel des Vorhabens mit einem Volumen von etwa EUR 210.000,- ist es, durch eine innovative, effiziente und kostengünstige Technologie zur Abwärmeverstromung zukünftig flächendeckend die Nutzung der Rest- und Überschusswärme von Biogasanlagen zur Stromversorgung zu ermöglichen. Durch die Nachverstromung soll das zusätzliche Energiepotential universell nutzbar gemacht werden, elektrische Energie lässt sich einfacher und kostengünstiger als Wärmeenergie auch aus entlegenen Gebieten dorthin transportieren, wo sie benötigt wird. Als Resultat ist bei Bestandsanlagen eine Steigerung der Stromproduktion von 5 bis 10 % möglich. Die Abgastemperatur nach Passieren der neuartigen Nachverstromungsanlage ist in den meisten Fällen ausreichend für eventuelle weitere Abwärmenutzungen, so dass grundsätzlich auch Bestandsanlagen mit bereits existierender Abwärmenutzung zur Nachrüstung geeignet sind. Die in der hier aufgeführten Projektphase I umzusetzenden Schritte umfassen zunächst die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung eines Expanderprototyps. Dieser soll im Weiteren umfangreichen Labortests auf dem Dampfprüfstand der Hochschule Hannover unterzogen werden und auf Basis der ausgewerteten Laborergebnisse validiert und optimiert werden, bis er für einsatzreif für einen Betrieb in realer Umgebung ist.
Kurztitel VKV Netz (Virtueller Kraftwerksverbund Netzstabilität)
Langtitel Modellierung, Aufbau und Pilotierung eines vernetzen Biogaskraftwerkverbundes mit dem Fokus auf Regelleistung
Antragsdatum 29.07.2015
Projektstatus Abgeschlossen (2018)
Projektvolumen EUR 1,1 Mio.
Förder-Richtlinie 6. Forschungsrahmenprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie
Antragsteller Hochschule Hannover
Weitere Kooperationspartner • SLT-Technologies GmbH & Co. KG
• Überlandwerk Leinetal GmbH
Kurzbeschreibung Im Forschungsprojekt VKV NETZ wird unter Zusammenarbeit der Verbundpartner Hochschule Hannover,
Überlandwerk Leinetal und SLT Technologies ein virtueller Biogas-Verbundkraftwerk entwickelt und im Probebetrieb evaluiert. Im Gegensatz zu etablierten, auf die Rentabilität einzelner Kraftwerke abgestellten Verbundkraftwerken fokussiert das Vorhaben zentral auf die Stabilisierung von Stromnetzen durch das Verbundkraftwerk. Hierbei werden Konzepte der Integration bestehender Regelenergie-Markt-Mechanismen mit regionalen Stromnetz-Stabilitätsansätzen erarbeiten. Die Hochschule Hannover übernimmt im Forschungsvorhaben die Projektleitung sowie inhaltlich die Erarbeitung der relevanten Entscheidungs- und Analysemodelle. Deren Implementierung in ein IT-Steuerungssystem wird durch SLT-Technologies realisiert. Das Überlandwerk Leinetal erstellt Konzepte für eine Integration des Verbundkraftwerks in bestehende Stromnetze und ermöglicht den Probebetrieb in ihrem eigenen Netz in Kooperation mit den Partner-Biogas-Anlagen im Forschungsvorhaben.
Kurztitel EcoTark
Langtitel Management regionaler Energieautarkie-Projekte (EcoTark) – Entwicklung eines stakeholder-orientierten Lifecycle-
Modells für Planung, Steuerung und Betrieb von regionalen, regenerativen Energieversorgungs-Systemen
Antragsdatum 29.03.2012
Projektstatus Abgeschlossen (2014)
Projektvolumen EUR 180 tsd.
Förder-Richtlinie EFRE 2.2.2
Antragsteller Hochschule Hannover
Weitere Kooperationspartner • Advokat Steuerberatungsgesellschaft mbH, 30559 Hannover
• Enerprojects GmbH, 31139 Hildesheim
• Hannoverimpuls GmbH, 30165 Hannover
• Hof Block Naturgas UG & Co. KG, 31632 Husum
• Klimaschutzagentur Region Hannover, 30169 Hannover
• RAPIRO Haustechnik GmbH, 31162 Groß Düngen
• Schirmer Projektconsulting UG, 31134 Hildesheim
Kurzbeschreibung Oberziel des Forschungsprojekts EcoTark ist es, einen Beitrag zur wirtschaftlichen Realisierung einer autarken, regionalen, regenerativen Stromversorgung zu leisten. Dazu betrachtet es die Bereiche Investitionsrechnung, Prozessmanagement sowie Projektmanagement und gibt wiederverwendbare, modellbasierte Vorgehensempfehlungen in den drei betrachteten Teilbereichen.
01.08.2022
Im Kontext der zu Jahresbeginn getroffenen Kooperationsvereinbarung mit dem FZ EMP freuen wir uns, mit der Rotogy AG einen weiteren Langfrist-Partner im Kontext der Forschung sowie des praktischen Einsatzes von Rotationskolbenmaschinen gefunden zu haben.
01.01.2022
Wir freuen uns, unsere Tätigkeitsfelder durch eine gesteigerte Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum für Energie, Mobilität und Prozesse (FZ EMP) der Fak. II zu erweitern. Gemeinsames Ziel ist die kooperative Formulierung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie die Konzeption von Erneuerbare-Energie-Systemen in Zusammenarbeit mit langfristigen Partnern aus der freien Wirtschaft
Michael Clasen ist Professor in der Abteilung Wirtschaftsinformatik der Fakultät IV, Wirtschaft und Informatik an der Hochschule Hannover. Seine Lehrgebiete umfassen die Themen Agrarinformatik, ökonomische Auswirkungen neuer Technologien, Zukunftsforschung, Auto-ID-Technologien, E-Business und die Standardisierung.
Nadja Kiehne ist Professorin in der Abteilung Betriebswirtschaftslehre der Fakultät IV, Wirtschaft und Informatik der Hochschule Hannover. Ihre Schwerpunkte umfassen die Bilanzierung und das Controlling, auch im Zusammenhang mit Agrar- und Energieunternehmen. Neben der Forschung ist Frau Kiehne als Wirtschaftsprüferin tätig.
Ulrich Lüdersen ist Professor in der Abteilung Maschinenbau der Fakultät II, Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik, an der Hochschule Hannover. Seine Schwerpunkte umfassen u. a. die Apparate- und Anlagentechnik, die Mechanische Verfahrenstechnik sowie die Simulation verfahrenstechnischer Prozesse. Forschungsprojekte von ihm beziehen sich u. a. auf die Themen Biogastechnologie, CO2 Speicherung sowie Elektrische Energiespeichersysteme und Energieeffizienz in der Produktion.Prof. Ulrich Lüdersen ist Leiter des Forschungszentrums Energie – Mobilität – Prozesse
Martin Gottschlich ist Professor in der Abteilung Maschinenbau der Fakultät II, Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik, an der Hochschule Hannover. Seine Schwerpunkte umfassen die Technische Mechanik sowie die Strömungslehre. Forschungsprojekte von ihm beziehen sich u. a. auf die Vermischung von unterschiedlich heißen Gas- und Rauchgasströmungen, dem Strömungsverhalten in komplexen Anlagenteilen sowie die Erprobung und den Einsatz neuer Maschinen-Komponenten in Energieproduktionssystemen.
Lars Baumann war Professor und Studiendekan der Abteilung Wirtschaftsinformatik der Fakultät IV, Wirtschaft und Informatik an der Hochschule Hannover. Seit Oktober 2020 hat Herr Dr. Baumann die Leitung des Dezernats für Personal, Digitalisierung und Recht der Landeshauptstadt Hannover übernommen. Er ist darüber hinaus aktiv in der Planung, Errichtung und dem Betrieb von Photovoltaik-Systemen.
Daniel Schirmer ist unternehmerisch seit etwa 20 Jahren in der Entwicklung von Erneuerbare-Energie-Vorhaben sowie im Agrar-Sektor tätig. Neben seiner aktiven Mitarbeit in der Forschungsgruppe erarbeitet Herr Schirmer im Kontext der FG inergi seine Promotionsschrift mit aktuellem Arbeitstitel:
„Investitionsentscheidungen regionaler Energieproduktion für die nachhaltige Selbstversorgung unter Non-Profit-Aspekten – Evaluierung, Investition und Finanzierung“
Chris Eicke ist selbstständig tätig im Bereich der Projektentwicklung mit den Arbeitsschwerpunkten Energie und Geschäftsprozessmanagement. Neben seiner aktiven Mitarbeit in der Forschungsgruppe erarbeitet Herr Eicke im Kontext der FG inergi seine Promotionsschrift mit aktuellem Arbeitstitel:
„Umsetzung und Betrieb von regionaler Energieproduktion für die nachhaltige Selbstversorgung unter Non-Profit-Aspekten – Agiles Projektmanagement und Informationssysteme“
Klaus Becker ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Maschinenbau der Fakultät II, Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik, an der Hochschule Hannover. Seine Arbeitsgebiete umfassen u. a. die Apparate- und Anlagentechnik sowie die Mechanische Verfahrenstechnik. Seine aktuelle Forschung bezieht sich insbesondere auf die Entwicklung und Pilotierung einer Rotationskammer-Expansionsmaschine zur Effizienzsteigerung von Blockheizkraftwerken
Marco Iezzi ist selbstständiger Unternehmensberater und ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter der Hochschule Hannover mit den Arbeitsschwerpunkten Projektmanagement und Finanzmodelle.
Für eine Kontaktaufnahme wenden Sie sich gerne per Email an Herrn Daniel Schirmer über info(at)inergi.de oder daniel.schirmer(at)hs-hannover.de
oder postalisch an
Hochschule Hannover,
Fakultät IV
Zu Händen Prof. Dr. Nadja Kiehne
Ricklinger Stadtweg 120
30459 Hannover