Westfalen Weser vergibt Energy Award 22: Jungakademiker*innen des ISF Hameln unterstützen Energiewende

Das Thema Energiewende und ihre Umsetzung spielen auch in der Wissenschaftsgemeinde offenbar eine große Rolle. An der diesjährigen Ausschreibung des Energy Award von Westfalen Weser haben sich so viele Nachwuchswissenschaftler*innen beteiligt wie selten. Mit insgesamt zehn wurden so viele Bachelor- oder Masterarbeiten und eine Projektarbeit ausgezeichnet wie noch nie. Die Preisträger*innen bekamen jeweils 1000 Euro für ihr forschendes Engagement.

Die Umsetzung der Energiewende stellt die gesamte Branche vor enorme Herausforderungen. Eine besondere Rolle spielen hierbei die Fachkräfte von morgen. Seit 2001 zeichnet der kommunale Infrastrukturdienstleister wissenschaftlichen Nachwuchs in Ostwestfalen - Lippe und dem Weserbergland aus. Westfalen Weser fördert damit junge Akademiker*innen, die besondere Leistungen in ihren Abschluss- oder Projektarbeiten rund um die Themen Energieeffizienz oder Erneuerbare Energie gezeigt haben. „Die Herausforderungen gerade auf dem großen Gebiet der Energie sind gewaltig. Für die Umsetzung der Energiewende sind Unternehmen und Kommunen auf zukunftsträchtige Ideen angewiesen. Dabei müssen nicht nur Theorie und Praxis eng verknüpft werden. Wir benötigen junge motivierte und mutige Menschen mit fantasievollen Ideen. Sie können die Gestalter der Zukunft werden“, machte Andreas Speith, Geschäftsführer bei Westfalen Weser, anlässlich der Preisverleihung deutlich.

Die optimierte Nutzung erneuerbarer Energien durch Digitalisierung, Energieeffizienz und die Sektorenkopplung sind für Speith dabei die Schlüsselthemen, um die Energiewende weiter erfolgreich zu gestalten und voranzutreiben. Die Themen Klimaschutz und Nachhaltigkeit gelten dabei als zentrale Aufgaben, die gerade auch Unternehmen der Energiebranche federführend weiterverfolgen müssen. „Besonders imponiert haben mir die überaus praktischen Ansätze, die von den jungen Forschenden verfolgt wurden“, betonte Speith.

Solarparks durch neue Methode einfacher prüfen
Im Rahmen der Energiewende kommt den Photovoltaikanlagen eine besondere Bedeutung zu. Neben Investition und Installation sind Qualitätssicherung und Wartung entscheidende Kostenpunkte bei größeren Anlagen auf Industriegebäuden oder Freiflächen-PV. Ein Nachteil der gängige Messmethode beim Einsatz in größeren Photovoltaik-Anlagen ist die notwendige externe Spannungsquelle. In der Regel wird dazu ein Generator angeschlossen. Jan Kolja Wagner hat sich deshalb mit der Lichtinduzierten Elektrolumineszenz beschäftigt. In seiner Bachelor-Arbeit hat er geprüft, ob die neue Methode von einzelnen Solarzellen auf gesamte Solarmodule erweitert werden kann und ob die gleichen Modulfehler identifiziert werden können. Basierend auf den gesammelten Erkenntnissen kann ein Prototyp für ein Feldmessgerät entworfen werden. Es ist mit dieser Methode möglich, ein einzelnes Solarmodul zu charakterisieren und statt eines Eingriffes in die Verkabelung ist lediglich eine geeignete Lichtquelle notwendig. Die neue Anwendung erweitert die Reihe bereits genutzter Methoden zur Charakterisierung von Solarparks.

Energie durch bedarfsgerechte Trinkwasser-Erwärmung sparen
Karina Albrecht hat in ihrer Bachelor-Arbeit den "Einfluss von systembedingten Temperaturschwankungen auf das Komfortempfinden beim Duschen" geprüft. Durchfluss-Trinkwassererwärmer (DTE) gehören zu den zentralen Trinkwassersystemen und stellen Warmwasser, das im Durchfluss erhitzt wird, bei Bedarf zur Verfügung. Durch die externe Erwärmung und die Trennung von Heiz- und Trinkwasser entstehen große Vorteile gegenüber herkömmlichen Trinkwasserspeichern. Sie stellen eine innovative Möglichkeit dar, erneuerbare Energien in die Trinkwarmwasserversorgung zu integrieren und zusätzlich Energie durch die bedarfsgerechte Erwärmung einzusparen. Um die Marktintegration zu unterstützen, werden in dieser Arbeit Bewertungskriterien für den Komfort von DTE entwickelt.

Temperatur hat Einfluss auf Ertrag aus PV-Anlage
Ebenfalls in einer Bachelor-Arbeit hat sich Lennart Thiemann mit der "Ertragsprognose von Silizium-Solarzellen mit Temperaturkoeffizienten" im Bereich der regenerativen Energien beschäftigt. Im ersten Teil der Arbeit werden anhand von Solarzellen dreier aktueller Zelltechnologien der Einfluss von Temperatur auf verschiedene charakteristische Größen einer Solarzelle, z.B. die elektrische Leistung am max. Leistungspunkt untersucht. Im zweiten Teil der Arbeit wird der Frage nachgegangen, inwiefern sich das gemessene unterschiedliche Temperaturverhalten tatsächlich auf den Jahresertrag auswirkt.

Wenige Erdwärmesonden und viele PVT-Module bringen mehr Wärme als umgekehrt
Die ökologische und ökonomische Optimierung zwischen Geothermie und Solarthermie ist Gegenstand der Bachelor-Arbeit „Vergleich von Regenerationsquellen für die nachhaltige Dimensionierung von großen Erdwärmesonden-Anlagen" von Niklas Kracht. Hier wird für ein mit Wärmepumpen beheiztes Mehrfamilienhaus-Quartier die optimale Dimensionierung des Erdwärmesonden-Feldes und eines Feldes aus photovoltaisch-thermischen Kollektoren zu dessen Regeneration ermittelt. Ein Ergebnis aus Sicht der Effizienz ist, dass ein kleineres Feld mit 35 Erdwärmesonden und 700 m² PV-Kollektoren einem größeren Feld mit 70 Erdwärmesonden mit 100 m² PV-Kollektoren vorzuziehen ist. Auch sollte die Regeneration bei der Planung von derartigen Anlagen berücksichtigt werden.

Die weiteren Preisträger*innen studieren an der Universität Paderborn, an der Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK), Holzminden, und an den verschiedenen Standorten der technischen Hochschule OWL.