Energieforschung in der Praxis
So gestaltet Nordrhein-Westfalen den Wandel

Nordrhein-Westfalen kann bereits auf wichtige Meilensteine und erfolgreiche Umsetzungsbeispiele aus der Energieforschung blicken. Wir stellen die größten „Erfolge und Stories“ vor, gewähren Einblicke in die Projektumsetzung, lassen Experten zu Wort kommen und geben den Forschungsergebnissen einen Kontext. Viel Spaß beim Stöbern auf einer virtuellen Tour quer durch das Forschungs- und Energieland Nordrhein-Westfalen.

Erfolge und Stories

Quelle:


Zu sehen ist das Keyvisual des KlimaQuartier.NRW, ein Blick über die Gebäude des Living Lab NRW und jubelnde Studierende bei der Siegerehrung des Solar Decathlon Europe.
© Gyula Gyukli – stock.adobe.com; © SDE 21-22; © PtJ/A. Köbler

Story: KlimaQuartier.NRW, Solar Decathlon Europe und Living Labs NRW Ziel: klimafreundliche Stadt!

Die klimafreundliche Wärmeversorgung und CO2-Reduktion im Gebäudesektor rücken weiter in den Fokus der Klimaschutz-Aktivitäten. Denn eines wird immer deutlicher: Klimaneutrale Gebäude, Quartiere und Städte sind ein Erfolgsfaktor für den Klimaschutz.

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Brainergy Park Jülich aus der Flugperspektive
© Architekturvisualisierung Matzerath

Energiezukunft in der Praxis Story: Brainergy Park Jülich

Wie wird die Energiewende tatsächlich Wirklichkeit? Wie kann die Vernetzung von Nutzern und Produzenten der unterschiedlichen Energieformen intelligent gesteuert werden? Welche Chancen für Unternehmen und neue Geschäftsmodelle entstehen? All das soll im Brainergy Park Jülich unter Realbedingungen erprobt werden. In dem im Bau befindlichen 52 Hektar großen innovativen und interkommunalen Park wird neben einem klassischen Gewerbegebiet auch ein Kernbereich mit Simulationsfläche und Demonstrationsplattform für das lernende Energiemanagement der Zukunft angelegt.

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Biogasanlage
© Countrypixel – stock.adobe.com

Erfolge: Projekt DIANE - Digitalisierung für Netzwerke Potenziale für und durch Biogasanlagen im cross-industriellen Verbund

Die cross-industrielle Zusammenarbeit, also die branchenübergreifende Kooperation mit anderen Unternehmen und lokalen Akteuren, wird im Bereich der Großindustrie bereits erfolgreich umgesetzt. Die Netzwerkpartner sind dadurch in der Lage, eine deutliche Reduktion ihrer klimaschädlichen Emissionen zu erreichen. Die dahinterstehende Systematik und Funktionsweise ist allerdings auch auf kleineren Ebenen anwendbar. Cross-industrielle Netzwerke können ebenso in Gewerbegebieten, ländlichen Regionen oder Kommunen zu einer Reduktion von CO2-Emissionen, zum schonenden Umgang mit Rohstoffquellen und zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle beitragen.

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Spatenstich für den ersten Bauabschnitt der Forschungsfertigung Batteriezelle
© MWIDE NRW/Jens Könning

Erfolge: Forschungsfertigung Batteriezelle Batterieforschung und Produktion vereint

Nachhaltig, langlebig, leistungsstark. Batterien sind eine Schlüsseltechnologie für die Energie- und Mobilitätswende. Bis 2030 sollen in Deutschland mindestens 80 Prozent der Stromversorgung aus erneuerbaren Energien stammen. Windräder und Solaranlagen sind jedoch abhängig von Tageszeit und Witterung. Sie liefern mal zu wenig Strom und mal Strom im Überschuss. Daher sind geeignete Speicher unverzichtbar. Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien wird der Bedarf in den kommenden Jahren weiter steigen.

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Das Projektteam von Fit4eChange arbeitet an der zielgerichteten Erfassung des Netzzustands auf Verteilnetzebene über drahtlose Sensorsysteme.
©Sergey Nivens – stock.adobe.com

Erfolge: Projekt Fit4eChange macht die Verteilnetze fit für die Energiewende Von der Blackbox zur Echt-Zeit Überwachung

Das Projektteam von Fit4eChange arbeitet mit seiner Forschung daran, die Herausforderungen für die Verteilnetzebene im Kontext der Energiewende zu lösen. Projektziel ist es, eine kontinuierliche Echtzeit-Überwachung der Energieflüsse und Belastungen in stark dynamisch genutzten Niederspannungsverteilnetzen zu realisieren, um die netzdienliche Steuerung und optimale Einbindung von Erzeugern und Verbrauchern zu ermöglichen.

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Ziel des Projektteams ist es, die Energieeffizienz, erneuerbare Energiequellen und Mobilitätskonzepte auf Quartiersebene zu optimieren.
©Scanrail - stock.adobe.com

Erfolge: Forschungsprojekt ODH@Bochum-Weitmar entwickelt digitales Ökosystem Ganzheitliche energetische Sanierung von Bestandsquartieren

In der Biologie ist ein Ökosystem ein Lebensraum und alle darin lebenden Organismen. Dieses Bild wird im Open District Hub neu interpretiert: Ökosystem meint hier drei intelligente und sich ergänzende Systeme, die ökologische und ökonomische Vorteile bringen – und damit wertvoll sind für den (urbanen) Lebensraum und alle darin lebenden Organismen (Menschen).

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Das Projektteam von WIN4KMU möchte die Vorteile und Chancen der Industrie 4.0 auch für kleine und mittlere Unternehmen nutzbar machen.
©photon_photo - stock.adobe.com

Erfolge: Projekt WIN4KMU entwickelt branchenneutrale IIoT-Plattform Industrie 4.0 für KMUs nutzbar machen

Das Projektteam arbeitet daran, bestehende Hürden für KMUs bei der Nutzung von IIoT-Lösungen abzubauen und eine unkomplizierte Anbindung in die Plattform-Ökonomie der Industrie 4.0 zu ermöglichen. Hierfür bauen die Forschenden eine branchenneutrale IIoT-Plattform auf, die KMUs mit möglichst geringen Implementierungsaufwand für die Digitalisierung ihrer Produktionsprozesse nutzen können.

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Das Projektteam von EnerRegio erarbeitet ein Energiekonzept, das den optimalen Einsatz von Power-to-X-Anwendungen ermöglicht und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur weiteren Vernetzung und Dekarbonisierung unseres Energiesystems.
© solarseven/iStock/thinkstock

Erfolge: Sektorenübergreifende Dekarbonisierung im ländlichen Raum Forschungsprojekt EnerRegio entwickelt übertragbare Lösungen in einem Musterquartier

Ziel des Projektteams von EnerRegio ist es, eine Blaupause für ein dekarbonisiertes Energiekonzept im ländlichen Quartier zu schaffen. Hierzu entwickeln die Forschenden übertragbare Lösungen, in welcher Anordnung und Dimensionierung der Einsatz von Speicher- und Wasserstofftechnologien die sektorenübergreifende Dekarbonisierung im ländlichen Raum bestmöglich verwirklichen kann.

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Die Wissenschaftler aus dem Projekt SektorPlan entwickeln praxistaugliche Lösungen, um sektorenübergreifende Ansätze und neue Technologien unkompliziert in die Netzplanung integrieren zu können.
©lassedesignen - stock.adobe.com

Forschungsprojekt SektorPlan entwickelt praxistaugliche Planungs- und Betriebsgrundsätze Angewandte Sektorenkopplung in der Netzplanung

Das Forschungsprojekt SektorPlan entwickelt in Zusammenarbeit mit Netzbetreibern aus Nordrhein-Westfalen praxistaugliche Planungsgrundsätze, um die reibungslose Integration von sektorenübergreifenden Ansätzen und neuen Kopplungstechnologien in den Netzbetrieb zu ermöglichen. Damit wird eine Steigerung des Anteils erneuerbarer Energie in allen Sektoren möglich, was eine deutliche Reduktion der CO2-Emissionen des Gesamtsystems bewirkt.

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Die intelligente Vernetzung des Strom- und Wärmesektors erfolgt im Projekt InSekt über ein agentenbasiertes Automatisierungssystem, das die Netzberechnungen beider Sektoren vereint.
©envfx - stock.adobe.com

Erfolge: Forschungsprojekt InSekt reduziert CO2-Emissionen im Gesamtenergiesystem Intelligente Sektorenkopplung in der Praxis

Das Forschungsprojekt InSekt arbeitet an der intelligenten Kopplung des Strom- und Wärmebereichs und kann damit erhebliche Mengen CO2 einsparen. Mit Hilfe einer agentenbasierten Smart-Grid-Lösung strebt das Projektteam die optimale Einbindung einer Abwasser-Wärmepumpe in das Fernwärmenetz der Stadtwerke Lemgo an.

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