Kreislaufwirtschaftssysteme

Die Arbeitsgruppe für Kreislaufwirtschaftssysteme analysiert und entwickelt technische Systeme in Bezug auf ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit. Im Fokus stehen verfahrenstechnische und elektrochemische Systeme, wie Wasserelektrolyse, Wasserstoffspeicherung und -umwandlung, Batterien und Leistungselektronik. Diese Systeme sind Schlüsseltechnologien der Energiewende und somit unserer zukünftigen nachhaltigen Energiesysteme. Daher adressieren wir die wichtige Forschungsfrage, wie diese Systeme im Gigawatt-Maßstab ökologisch und ökonomisch nachhaltig aufgebaut und betrieben werden können. Fragestellungen liegen in der Ressourceneffizienz, den potenziellen Umweltauswirkungen (z.B. CO2e-Bilanz), der Kreislauffähigkeit (z.B. Recycling) und den Kosten (z.B. Total Cost of Ownership, Total Cost of Hydrogen). Methodisch verfolgen wir einen Bottom-up-Ansatz, d.h. wir entwickeln zunächst verfahrenstechnische, elektrochemische und thermodynamische Prozessmodelle. Auf dieser Basis werden Lebenszyklusanalysen in verschiedenen Dimensionen entwickelt: Life Cycle Assessment (LCA, Ökobilanz ISO 14040/44), Exergy-based LCA, Life Cycle Costing (LCC), Circular Economy Potential Analysis. Im Bereich der Circular Economy befassen wir uns mit Analyse und Management anthropogener Stoffströme und entwickeln Design for Circularity, welches Material- und Fertigungsentscheidungen sowie Demontage- und Recyclingprozesse berücksichtigt.