Eine elektrifizierte und dekarbonisierte, zirkulare Industrie – Das ist die Vision des neuen Zentrums für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung, kurz ZeHS, an der TU Bergakademie Freiberg. Forschende und Studierende arbeiten mit dem wissenschaftlichen Auftakt am 4. Mai künftig interdisziplinär an der Entwicklung innovativer, ressourcen- und energieeffizienter Technologien, Materialien und Prozesse für verschiedene Industriefelder und bringen damit die Energiewende voran.
Die Verfügbarkeit von CO2-emissionsfreiem Strom aus erneuerbaren Energien macht ein den Anforderungen der Klimaneutralität entsprechendes Neudesign industrieller Prozesse möglich. Das stellt besondere Anforderungen an die Industrie. Vor allem die Umstellung der sehr energieintensiven Hochtemperaturprozesse, die bei Temperaturen oberhalb von etwa 500 Grad Celcius ablaufen, erfordern neue, nachhaltige und klimafreundliche Technologien und Materialien, die erneuerbaren Strom als Reaktionspartner und Wärmeträger einkoppeln. Die Entwicklung dieser klimaneutralen Prozesse weiter nach vorn zu treiben und neue, nachhaltige Funktionswerkstoffe für zukünftige Anwendungen bereitzustellen, zählt zu den Kernzielen des ZeHS. „Wir streben eine umfassende Flexibilisierung und Kreislaufführung von Prozessen der Grundstoffindustrie an. Bereits mit den ersten Gedanken für die Ausrichtung des ZeHS im Jahr 2013 haben wir uns auf den Weg hin zu Themen begeben, die heute zu internationalen Forschungsschwerpunkten zählen. Dazu gehören neben dem Einsatz von grünem Wasserstoff als Reaktions- und Reduktionsmittel auch die Schließung von Energie- und Stoffkreisläufen“, erklärt Prof. Bernd Meyer, Direktor des ZeHS.
Bündelung vorhandener Kompetenzen
Die bisher zirka 30 Mitgliedsprofessuren des ZeHS und ihre Forschungsgruppen bündeln ihre Kompetenzen in den Bereichen Hochtemperaturprozesse und –materialien. Sie arbeiten in top ausgestatteten chemischen und physikalischen Laboren sowie großen Forschungshallen für Prozess- und Materialentwicklungen mit über 20 Forschungsgroßgeräten fachübergreifend zusammen. Das Besondere daran: Die Entwicklungen lassen sich entlang einer geschlossenen Innovationskette, ausgehend von der Theorie über Laborversuche, Technikums- und Pilotanlagen bis hin zur Großversuchstechnik umfassend analysieren und bewerten. Durch die räumliche Nachbarschaft und die damit gegebenen Synergien findet die Arbeit an der Universität eine vollkommen neue Qualität: „Wir erwarten vom ZeHS eine weitere Stärkung der nationalen Bedeutung und internationalen Ausstrahlung unserer wissenschaftlichen Arbeiten zur Entwicklung zukunftsweisender ökologischer und ökonomischer Lösungen für die chemische Industrie, die Metallurgie, die Abfallwirtschaft sowie für die Keramik-, Glas- und Baustoffindustrie“, sagt Rektor Prof. Dr. Klaus-Dieter Barbknecht. Auch im Bereich der Lehre wird das ZeHS besondere Angebote ermöglichen. Ein Demonstrationslabor mit Experimentierplätzen bietet Gruppen aus Hochschulen und Schulen die Möglichkeit zur Durchführung von Forschungspraktika. .
Strukturelle Gliederung
Für die Forschungsschwerpunkte des ZeHS wurden die zwei neuen Kompetenzzentren „Hochtemperaturprozesse – Vom Mechanismus zur Anwendung“ und „Hochtemperaturmaterialien – Vom Material zum Bauteil“ eingerichtet. Zudem bündeln drei fachspezifische Koordinationsstellen in den Bereichen „Materialien und Eigenschaften“, „Material-, Bauteil- und Prozesssimulation“ sowie „Technologiemanagement und Systemanalyse“ die methodischen Kompetenzen mit der Geräteinfrastruktur innerhalb des ZeHS. „In einer Matrix von Methodenkompetenz, Stoff- und Prozess- sowie Systemkompetenz wird eine Qualität des Zusammenspiels sich gegenseitig ergänzender und durchdringender Wissenschaftsgebiete möglich, wie sie nur in einem Forschungszentrum dieser Größe und strategischen Ausrichtung zu erreichen ist“, ergänzt Prof. Dr. Dirk Meyer, Wissenschaftlicher Sprecher des ZeHS, der den Prozess von Anfang an begleitet hat. Er bildet gemeinsam mit den beiden Direktoren Prof. Dr. Bernd Meyer und Prof. Dr. Edwin Kroke die Leitung des ZeHS.
Das Rektorat und die NutzerInnen des ZeHS danken dem BMBF und dem Land Sachsen für die großzügige Finanzierung des Forschungsbaus und der Großgeräte nach § 91b des Grundgesetzes. Besonderer Dank gilt dem Sächsischen Immobilien- und Baumanagement für die Leitung des Baus und dem Ministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus, vertreten durch das Referat für Bauangelegenheiten.
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