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Forschung & Entwicklung

Institut für Effiziente Energiesysteme

Aufgrund der steigenden Preise für fossile Energieträger, dem beschlossenen Ausstieg aus der Atomenergie, dem steigenden Anteil der regenerativen Energieerzeugung sowie den politischen Rahmenbedingungen unterliegt die Energieversorgung insbesondere in Deutschland einem starken Wandel.

Es gilt die Einspeisung von Photovoltaik-, Biomasse- und Windenergie so zu nutzen, dass die Gleichgewichtsbedingungen für Erzeugung und Verbrauch im Netz gewährleistet werden können. Daran arbeitet das Institut für Effiziente Energiesysteme (IEE) der Hochschule Weserbergland in Kooperation mit dem Institut für Solarenergieforschung (ISFH).

Die besondere Stärke des IEE ist die interdisziplinäre Herangehensweise: Es arbeiten Ingenieure, Betriebswirte, Informatiker und Juristen an verschiedenen Themen. Dadurch ergibt sich eine Gesamtsicht, die technische, wirtschaftliche sowie rechtliche Perspektiven gleichermaßen erfasst.

Haben Sie Interesse daran, Kooperationspartner zu werden und innovative Projekte umzusetzen? Dann sprechen Sie gern das Team des Instituts für Effiziente Energiesysteme an.

 

  • Forschungsziele

    Ziel des IEE ist es, einzelne Bereiche, wie die Energieerzeugung, die Energieverteilung, den Energiehandel sowie verschiedene Energiedienstleistungen ganzheitlich zu betrachten. Das Energieinstitut führt Forschungsprojekte in den genannten Bereichen durch und begleitet neue Entwicklungen auf wissenschaftliche Art. Die Forschungsergebnisse sollen insbesondere den mittelständischen Unternehmen im Weserbergland zugute kommen und somit die Wirtschaft stärken.

    Im IEE ergänzen sich die Fachbereiche Technik, Wirtschaft und Informatik, und zwar insbesondere in den dualen Studiengängen BWL und Wirtschaftsingenieurwesen, welche mit den Fachrichtungen Energiewirtschaft und Energietechnik vertreten sind.

    Ein weiteres Ziel des IEE besteht in der Organisation eines Dialoges zwischen Forschung und Praxis in den genannten Themenfeldern. Der gemeinsame Wissensaustausch mit den relevanten Praxispartnern und weiteren interessierten Unternehmen findet unter anderem beim jährlich stattfindenden Energiesymposium der HSW statt. Ergänzend dazu werden regelmäßig Forschungsergebnisse auf Fachtagungen und in Fachzeitschriften veröffentlicht.

    Forschungsfelder

    Das IEE geht beispielsweise der Frage nach, inwieweit die Produktion möglichst energie-­effizient gestaltet und gleichzeitig mit niedrigen Durchlaufzeiten eine hohe Qualität und Termintreue gewährleistet werden kann.

    Diese komplexen Fragestellungen lassen sich nicht singulär technisch, wirtschaftlich oder organisatorisch angehen, deshalb haben sich Professoren aus allen Fachbereichen zu einem interdisziplinären Energieinstitut der HSW zusammengeschlossen: Prof. Dr. Martin Kesting deckt das Gebiet der Systemtechnik, Prof. Dr. Michael Hißmann das Gebiet der kleinräumigen Modellierung und Steuerung aus Sicht der Energieinformatik, Prof. Dr. Michael Bartsch das Gebiet des Energierechts und der Regulierung, Prof. Dr. Jörg-Rafael Heim das Gebiet der Energiewirtschaft und Prof. Dr. Jörg Schulte das Gebiet des Einsatzes moderner Werkstoffe ab. Diese Interdisziplinarität wird durch den Einsatz von Lehrbeauftragten aus der Praxis zusätzlich gefördert. Die in den jeweiligen Fachbereichen tätigen Lehrbeauftragten kommen aus Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Sie können damit unmittelbar die unternehmerische Perspektive und den aktuellen Bedarf für Forschungs- und Entwicklungsthemen einbringen. Gleiches gilt aufgrund der dualen Studiengänge auch für die Studierenden.

    Das Institut forscht bereits hierzu in Kooperation mit dem Institut für Solarenergieforschung in Hameln (ISFH). Dabei werden lokale Energiesysteme in Gebäuden auf der Ortsnetzebene betrachtet. Diese können aus den Komponenten wie Photovoltaikanlage, Solarthermieanlage, Wärmepumpe, Blockheizkraftwerk, konventionelle Heizanlagen sowie thermischen und elektrischen Speichern bestehen.

    Aus energiewirtschaftlicher Sicht stehen regionale Energiekonzepte und die Aus­wirkungen der EEG-Novelle 2014 (technisch, rechtlich, wirtschaftlich) sowie die Zulässigkeit im Rahmen von Konzessionsvergabeverfahren gemäß § 3 Abs. 2 Nr. 1 HS. 2 KAV im Fokus des Interesses.

    Neben der Energieerzeugung und -verteilung ist die Energieeffizienz ein Hauptthema für produzierende Unternehmen. Wie kann die Produktion möglichst energieeffizient gestaltet und gleichzeitig mit niedrigen Durchlaufzeiten eine hohe Qualität und Termintreue gewährleistet werden? Das kann durch Einzelmaßnahmen an einzelnen Energieverbrauchern, wie auch in der Betrachtung des gesamten Produktionsprozesses geschehen. Es muss zum Beispiel über eine eigene Energieerzeugung, den sinnvollen Einsatz von Prozesswärme, der Nutzung von Abwärme, die Energiespeichermöglichkeiten oder den Bezug von Strom zu bestimmten Zeiten nachgedacht werden.

    Projekte

    Insbesondere über industrienahe Projekte im Rahmen des Projektstudium werden die Studierenden der HSW eingebunden. Hier fanden bisher die folgenden Projekte statt:

    • Forschungskooperation mit dem Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) zum Aufbau des Bereichs Systemtechnik
    • Machbarkeitsstudie zur Errichtung eines Wasserkraftwerkes: technische Machbarkeit, Einsatz unterschiedlicher Technologien, Standortmöglichkeiten, ökologische, rechtliche und soziale Aspekte, Technologieakzeptanz, Wirtschaftlichkeit (Auftraggeber Stadtwerke Neustadt a. Rbge. - 2011/12 - ausgezeichnet mit dem Energy Award 2012)
    • Studie zum Rollout von Smart Meter-Messsystemen für drei Stadtwerke: Marktanalyse, Marktrollen, Rolloutszenarien, Kalkulation (2013/14)
    • Machbarkeitsstudie zur Einführung einer börslichen "Grünstromauktion" für Strom aus erneuerbaren Energiequellen (Auftraggeber TenneT - 2012/13)
    • Wirtschaftlichkeitsuntersuchung Biomasse Zentrum - energetische und stoffliche Nutzung von Grünschnitt - Akzeptanz, Wirtschaftlichkeit, Logistik (Auftraggeber Landkreis Hameln-Pyrmont - 2012/13)
    • Errichtung der PV-Anlage auf dem Gebäude der HSW (wirtschaftliche Rahmenbedingungen - 2009/10) inklusive der Monitoring und Analysetools für die solaren Erträge (sichere Datenhaltung, Messsysteme, Darstellung im Internet - 2012/13).

    Ebenso werden die Praxis- und Fachberichte sowie die Bachelorarbeiten aus dem Bereich Energiewirtschaft/-technik seit Jahren von den genannten Professoren betreut. Auch hier erfolgt ein Austausch zwischen Entwicklung, Anwendung und Forschung. Unterschiedliche technische und wirtschaftliche Problemstellungen der Unternehmen von praxisorientierter Entwicklung bis zu wissenschaftlichen Fragestellungen mit entsprechenden Analysen, Versuchen und Auswertungen werden von den Studierenden unter Anleitung der Professoren in einem konkreten betrieblichen Umfeld untersucht. Zukünftig soll auch die Einbindung der Studierenden in Forschungsvorhaben des Instituts während ihrer Praxisphasen ermöglicht werden.

    Kooperationen

    Die HSW forscht in Kooperation mit dem Institut für Solarenergieforschung (ISFH) an elektrischen und thermischen Energiesystemen. Für diesen Bereich wurden gemeinschaftliche Anträge, aber auch jeweils spezifische Anträge gestellt. Kooperative Promotionsvorhaben sind über die Universität Hannover oder andere Kooperationspartner des ISFH möglich und bereits angedacht.

    Ein enger Austausch und eine effiziente Zusammenarbeit besteht mit den Energieforen. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette arbeiten die Energieforen eng mit der Wissenschaft und Praxis zusammen. Eine anwendungsorientierte Forschungs- und Entwicklungsarbeit zeichnet die Energieforen hierbei aus.

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