Unsere Themen: Zirkuläre Wertschöpfung & Resiliente Energiesysteme
Unsere Forschung orientiert sich am Leitbild der Twin Transition: Wir sind überzeugt, dass die große Transformation zur Nachhaltigkeit nur durch den intelligenten Einsatz der Digitalisierung gelingen kann. Aus diesem Grund fokussieren wir unsere Arbeit auf drei zentrale, miteinander verbundene Schwerpunkte, die von der Produktion über die Energie bis zur urbanen Anwendung reichen.
Zirkuläre Wertschöpfung & Ressourceneffizienz
Das lineare Wirtschaftsmodell "nehmen, herstellen, wegwerfen" stößt an seine planetaren Grenzen. Wir erforschen und entwickeln daher Ansätze für eine konsequente Kreislaufwirtschaft. Unser Ziel ist es, den Ressourceneinsatz zu minimieren und Materialien und Energie so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf zu halten.
Unsere Forschungsfragen in diesem Bereich sind unter anderem:
- Wie können Produktionsprozesse von Grund auf für die Kreislauffähigkeit gestaltet werden (Design for Circularity)?
- Welche digitalen Technologien (z.B. Digitale Produktpässe) sind notwendig, um Kreisläufe transparent und effizient zu managen?
- Wie lassen sich die ökologischen und ökonomischen Potenziale von zirkulären Geschäftsmodellen bewerten?
Energetische Nachhaltigkeit und Resilienz
Die Energiewende stellt die Industrie vor eine zweifache Herausforderung: Es gilt, die Energieversorgung durch nachhaltige und zugleich widerstandsfähige Systeme zu sichern und gleichzeitig den Energieverbrauch in der Produktion selbst drastisch zu senken. Unser Lehrstuhl adressiert beide Seiten dieser Medaille. Wir forschen sowohl an der Gestaltung resilienter, gekoppelter Energiesysteme (wie 5GDHC) als auch an Methoden zur Steigerung der Energieeffizienz direkt in industriellen Prozessen.
Unsere Forschungsfragen in diesem Bereich sind unter anderem:
- Wie können Produktionsprozesse durch datengestützte Analysen oder KI energetisch optimiert werden, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen?
- Wie können dezentrale Energieerzeuger, Speicher und industrielle Verbraucher intelligent zu einem stabilen Gesamtsystem gekoppelt werden?
- Wie müssen technische Konzepte und Geschäftsmodelle für Second-Life-Batterien gestaltet und bewertet werden, um ihr ökologisches und ökonomisches Potenzial voll auszuschöpfen?
Integrierte Systeme & (Peri)urbane Transformation (Smart City / Smart Region)
In diesem Schwerpunkt führen wir unsere Expertise zusammen und wenden sie auf komplexe, vernetzte Systeme an, insbesondere im Kontext der Smart City. Die nachhaltige Stadt der Zukunft erfordert eine intelligente Integration von ressourcenschonenden Kreisläufen, resilienter Energieversorgung und digitaler Steuerung. Wir erforschen, wie diese Komponenten auf Quartiers- und Stadtebene zu einem funktionierenden, lebenswerten und nachhaltigen Gesamtsystem zusammenwachsen können.
Unsere Forschungsfragen in diesem Bereich sind unter anderem:
- Wie können die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft und dezentrale Energiesysteme auf Quartiersebene effektiv integriert werden?
- Welche Rolle spielen digitale Plattformen und datengetriebene Dienstleistungen für die Entwicklung resilienter und nachhaltiger Smart Cities?
- Wie können urbane Stoff- und Energieströme systemübergreifend analysiert und optimiert werden?