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Programm Erneuerbare Energien

Programm Erneuerbare Energien

Fokussierender Spiegel zur Konzentrierung von Sonnenlicht
Spiegelsysteme bündeln die einfallende Sonnenstrahlung bei konzentrierenden solarthermischen Kraftwerken. (Foto: Jonathan Flesch, KIT)
bioliq®-Anlage
Die bioliq®-Anlage am KIT: In einem mehrstufigen Prozess wird trockene Biomasse in hochwertige synthetische Kraftstoffe umgewandelt. (Foto: Laila Tkotz, KIT)

Im Programm Erneuerbare Energien stehen die Themen Bioenergie, Geothermie und konzentrierende Solarthermie im Mittelpunkt.

Konzentrierende Solarthermie

In der konzentrierende Solarthermie wird Sonnenlicht mit Spiegeln auf einen Absorber fokussiert. Die entstehende Hochtemperaturwärme kann mit hoher Effizienz thermisch gespeichert und bedarfsgerecht zur Energieerzeugung und für die Verfahrenstechnik genutzt werden. Das KIT untersucht die Verwendung von Flüssigmetallen als effiziente Hochtemperatur-Wärmeträgermedien und entwickelt dafür geeignete Strukturen und Materialien. Die direkte Energiewandlung mittels AMTEC (Alkali Metal Thermal Energy Convertor) ist ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten.

Bioenergie

Die Arbeiten zur Bioenergie bilden einen Schwerpunkt im Programm Erneuerbare Energien und reichen von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung. Bei der Umwandlung von lignozellulosehaltiger Biomasse, wie etwa Stroh oder Holzabfälle, kommen thermochemische Prozesse wie Schnellpyrolyse oder hydrothermale Verflüssigung zum Einsatz, mit deren Hilfe energiedichte Bioöle erzeugt werden. Diese können nach Konditionierung und Upgrading in verschiedene Brennstoffströme eingespeist werden. Zur Skalierung der Prozesse betreibt das KIT Pilotanlagen, z. B. die bioliq-Pilotanlage zur Herstellung von hochwertigem Synthesekraftstoff biogenen Ursprungs. Weiterhin werden mikrobiologische Verfahren eingesetzt, um z. B. Synthesegas zu Plattformmolekülen umzusetzen. Neue Biomassen wie Mikroalgen werden in kompletten Wertschöpfungsketten untersucht. Besonders wirkungsvoll ist deren Aufschluss durch Elektroporation.

Geothermie

In einem disziplinübergreifenden Ansatz forscht das KIT an den zentralen Fragestellungen der tiefen Geothermie zur nachhaltigen Stromproduktion und Wärmeversorgung. Die Forschungsarbeiten sind in die Cluster Reservoir-Charakterisierung und -Entwicklung, Thermalwasserkreislauf, Materialien und Geoprozesse sowie Kraftwerksbetrieb gegliedert. Als Querschnittsthema stellt die numerische Simulation eine Schlüsselkompetenz dar.