Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut

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Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut
IM PROFIL                Folge 82

In regelmäßiger Folge stellen wir Ihnen an dieser Stelle die wichtigsten Institutionen und Organisationen
im B­ ereich der Gasversorgung, Gasverwendung und Gaswirtschaft vor. In dieser Ausgabe zeigt sich der
Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut im Profil.
Alle Folgen dieser R                   ­ nter www.gwf-gas.de
                    ­ ubrik finden Sie u

Folge 82

Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut
Überblick Vorstellung Fakultät Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen der Hochschule für angewandte Wissenschaften
Landshut (HAW)

D    ie Fakultät Elektrotechnik und Wirt-
     schaftsingenieurwesen steht für ei-
ne moderne, interdisziplinäre Ingenieu-
                                                 nen bietet die Fakultät ausgezeichnete
                                                 Studienbedingungen.
                                                     Der Schwerpunkt der Forschungstätig-
                                                                                              menschluss der forschenden Professoren,
                                                                                              Fachleuten auf ihrem jeweiligen Gebiet,
                                                                                              besteht eine eng vernetzte Zusammen-
rausbildung und für angewandte For-              keiten (Bild 1) liegt aktuell insbesondere   arbeit zur Schaffung von Synergien.
schung. Im Fokus stehen hierbei die              auf der Entwicklung neuer Messtechniken         Schwerpunkte sind hier:
Zukunftsthemen Energie, Mobilität, elek-         im Gasbereich, den Themenbereichen           ■■ Elektrische und chemische Speicher

tronische Systeme, Gesundheit (medizini-         Sektorenkopplung, Einsatzpotenzialanaly-     ■■ Dezentrale Energiesysteme
sche Technik), Logistik, agiles Projektma-       sen für LNG, Energieanalysen für Kläranla-   ■■ Netz- und Systemintegration
nagement und verantwortungsvolles                gen, Energiemanagement im industriellen      ■■ Intelligente Netze
Wirtschaften. Durch Studium, Weiterbil-          und im kommunalen Umfeld, Energieda-         ■■ Effiziente Energiesysteme.

dung und Angebote für lebenslanges               tenmanagementsystemen, Anwendung
Lernen wird praxisorientiertes Technik-          von Wasserstoffsystemen – auch in der        Dabei wird nicht nur großen Wert auf ei-
und Wirtschaftswissen und die Kompe-             Automobilbranche - sowie Industrie 4.0.      ne Wissensbündelung mittels interdiszip-
tenz zu innovativem Denken vermittelt.                                                        linärer und fakultätsübergreifender Zu-
    Derzeit können zwölf technische und                                                       sammenarbeit gelegt, sondern auch auf
interdisziplinäre Studiengänge in Vollzeit       „Forschungsschwerpunkt                       die enge Zusammenarbeit mit externen
und berufsbegleitend in der Fakultät Elek-       Energie“                                     Partnern wie Industrieunternehmen, For-
trotechnik und Wirtschaftsingenieurwe-           Hierzu wurde 2012 eigens ein „For-           schungsinstitute und in Forschungspro-
sen studiert werden. Mit einer hervorra-         schungsschwerpunkt Energie“ der Hoch-        jekten der EU, des Bundes, der Länder
genden Laborausstattung und einem                schule Landshut gegründet, in dem            und der Kommunen.
Team von über 35 Professoren/-innen und          sämtliche Aktivitäten zusammengeführt            Das alles hat dazu geführt, dass die
Lehrkräften sowie über 25 Mitarbeiter/-in-       werden. In diesem freiwilligen Zusam-        Hochschule Landshut auf der HRK-For-
                                                                                              schungslandkarte mit dem Forschungs-
                                                                                              schwerpunkt Energie vertreten ist.

                                                                                              Technologiezentren
                                                                                              ­(Außenstellen)
                                                                                              TZ Energie in Ruhstorf
                                                                                              Im Zentrum TZ Energie wird die Expertise
                                                                                              der Hochschule Landshut in der Energie-
                                                                                              forschung mit Schwerpunkten in der Bat-
                                                                                              terieforschung, Systemforschung, Klär-
                                                                                              schlammverwertung, Biogas, Energieeffi-
                                                                                              zienz, Biogene Methanisierung sowie
Bild 1: Schwerpunkte im Bereich der Energietechnik der Fakultät                               Power-to-Gas gebündelt.

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Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut
Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut          IM PROFIL

TZ Puls in Dingolfing
Die theoretische Wissensvermittlung
wird ergänzt durch die Außenstelle „TZ
Puls“, einer 900 m² großen Lern- und
Musterfabrik. Hier wird den Studierenden
innovative Technologien und intelligente
Produktions- und Logistiksysteme (Digi-
talisierung und Automatisierung Indust-
rie 4.0, Cross Industry Innovation) in einer
vollständig integrierten Fabrik im Einsatz
von Unternehmen vermittelt. Sie erhalten
dabei auch vertiefte Einblicke in Themen
wie Lean Production/Lean Logistics zur
Planung effizienter Prozesse und deren
Umsetzung.
                                               Bild 2: Wasserstoff Handlungsfelder, Kompetenzen an der HAW    (Quelle: Hochschule Landshut)

BIUKAT – Bayerisches Institut
für Umwelt- und Kläranlagen-                   Bachelor- oder/und Masterabschlusses            sprechendem Titel im Vulkan Verlag ver-
technologie e. V.                              etabliert.                                      öffentlicht [1].
In diesem Verein ist die Hochschule Lands-         Durch jahrelange Erfahrung können
hut Mitglied und die Interessen für die        Studienprogramme angeboten werden,
Hochschule werden von zwei Professoren         die sich bestmöglich an den Erfordernis-        Projekt SELENA – Energie­
vertreten. Satzungsmäßiges Ziel und            sen der Berufswelt orientieren und mit          management mittels
dementsprechend aktiv sind wir hier zur        Beruf und Familie vereinbaren lassen.           ­Serverless Computing
■■ Förderung des Umwelt- und Klima-                Mehrere Bachelor- und Masterstudi-          In diesem Projekt wurde das Ziel umge-
    schutzes                                   engänge aus den Bereichen Technik und           setzt, Wissen über die Energieströme und
■■ Förderung praxisgerechter Lösungen          Management werden angeboten. Mit ei-            -verbräuche zu generieren, um daraus ei-
    zur Verbesserung der Effizienz in der      nem Abschluss in einem dieser Program-          nen Mehrwert zu schöpfen. Hierzu wur-
    Abwasserentsorgung und Umwelt-             me werden Studierende zu gefragten              de erfolgreich ein gebäudebezogenes
    technologie                                Fach- und Führungskräften und qualifi-          digitales Energiedaten-Managementsys-
■■ Förderung der Belange des Gewässer-         zieren sich somit für neue, spannende           tem (EnMS) zur Erfassung verbrauchsrele-
    schutzes                                   berufliche Herausforderungen.                   vanter Daten auf dem Campus sowie den
■■ Förderung der Nutzung erneuerbarer          Folgende Studiengänge können berufs-            Satelliten (TZ Puls und TZ Energie) entwi-
    Energiequellen, insbesondere von Ab-       begleitend studiert werden:                     ckelt und etabliert [2].
    wässern als stabilen kommunalen            ■■ Wirtschaftsingenieurwesen                       Dank der hochauflösenden Ver-
    Baustein im zukünftigen dezentralen        ■■ Wirtschaftsingenieurwesen Energie            brauchsdaten können neue Produkte
    Energiemix                                     und Logistik (digitales-studieren.bay-      und Energiedienstleistungen entwickelt
■■ Förderung des Aufbaus einer nach-               ern)                                        werden, sowohl für Industrie- und Ge-
    haltigen Energiewirtschaft                 ■■ Simulation Based Engineering                 werbekunden als auch für Endkunden-
■■ Förderung des Dialoges zwischen For-        ■■ Prozessmanagement und Ressour-               haushalte.
    schung, Entwicklung und Anwendung              ceneffizienz
■■ Förderung der kommunalen und inter-         ■■ Systems and Project Management

    nationalen Zusammenarbeit innerhalb        ■■ Werteorientiertes Produktionsma-             Initiative Wasserstoff
    der beschriebenen Vereinszwecke.               nagement                                    Für den hochinteressanten Bereich des
                                                                                               Wasserstoffes gibt es Arbeiten und For-
                                               Auch hier werden die Synergieeffekte mit        schungen zunächst zu folgenden
Berufsbegleitende                              den bereits dargestellten Technologie-          Schwerpunkten (Bild 2):
­Studiengänge                                  zentren intensiv genutzt.                       ■■ H2-Erzeugung

Aus der Erfahrung, dass junge Menschen            Ein weiterer Schwerpunkt ist Industrie       ■■ H2-Logistik

nicht immer sofort ihren Werdegang             4.0 – Prozesse und Ressourcen effizient         ■■ H2-Nutzung

vollständig planen können, wurden Stu-         managen im Studiengang Prozessma-               ■■ H2-Skalierung

diengänge in Form einer berufsbeglei-          nagement und Ressourceneffizienz. Zu            ■■ Forschungsmanagement und

tenden Möglichkeit zur Erlangung eines         diesem Thema wurde ein Buch mit ent-            ■■ Aus- und Weiterbildung.

gwf Gas + Energie   1-2/2021                                                                                                            63
Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut
IM PROFIL               Folge 82

LNG in Deutschland – Zu-                        von studentischen Abschlussarbeiten ei-      Mehr zum Forschungsschwer-
kunftsperspektiven und Ein-                     nige wenige typische Parameter einer zu      punkt Energie
satzpotenzialanalyse von LNG                    untersuchenden Kläranlage zu bestim-         Weltweit schnellste Wärmefluss-
Hierzu gibt es eine Marktstudie mit Inhal-      men, die anschließend mit den Durch-         sensoren: Thermische Untersu-
ten und Übersichten zu Technik, Handel          schnittswerten aller Kläranlagen gleicher    chungen von Strömungen in der
und Beschaffung als Kooperationsarbeit          Größenordnung in Deutschland vergli-         Energie-, Speicher-, und Ver­
der Hochschule Landshut und dem Baye-           chen werden können. Daraus ergeben           brennungstechnik
rischen Institut für Umwelt- und Kläran-        sich dann Unterschreitungshäufigkeiten       Wärmeflusssensoren mit einer außerge-
lagentechnologie (BIUKAT) e. V. durchge-        der einzelnen Größen, die im Zusammen-       wöhnlich hohen Frequenzauflösung bis
führt. Aufgrund der umfassenden Interes-        hang mit bestehenden Kenntnissen von         in den Megahertz-Bereich (Ansprechzeit
senlage wurde die Studie in einem Buch          in Kläranagen angewandten Technologi-        ca. 1 Mikrosekunde) werden an der Hoch-
ausführlich dargestellt („Der Markt für Li-     en schnell zur Zielrichtung und Definition   schule Landshut in Kooperation mit ver-
quefied Natural Gas (LNG) bis 2030:             von Verbesserungspotenzialen führen          schiedenen Industriepartnern entwickelt.
Marktpotenzialanalyse zur Untersuchung          können [7].                                  Wärmeflussmessungen mit hoher Zeit-
des wachsenden Einflusses von LNG auf                                                        auflösung sind für die Optimierung der
das internationale Erdgasgeschäft“ (Editi-                                                   Energieeffizienz und des Wärmeüber-
on gwf Gas + Energie)) [3, 4].                  LDA und Laser-Doppler-Ane-                   gangs und die thermodynamische Analy-
                                                mometrie und Particle Image                  se von elektrischen Speichern, Verbren-
                                                Velocimetry (PIV)                            nungsmotoren, technischen Verbren-
Sektorenkoppelung im länd­                      Zur Bestimmung des normierten Volu-          nungsprozessen      mit     alternativen,
lichen Raum                                     mens von Gasmessgeräten nach DVGW-           wasserstoffhaltigen Brennstoffen und
Die Frage, wohin mit Überschussenergi-          Richtlinie G685 wurde eine Prüfeinrich-      Hochgeschwindigkeitsströmungen rele-
en, wird im Bereich der Energietechnik          tung bestehend aus einer geschlossenen       vant (Bild 3).
ebenfalls intensiv behandelt. Der ländli-       Prüfstrecke mit Lüfter und zwei Messge-
che Raum unterliegt einer raschen Ent-          räten zur Kalibrierung aufgebaut. Zusätz-
wicklung, und zwar weg von konventio-           lich wurde der Einfluss eines Strömungs-     Technologiezentrum Energie
nellen Stromversorgungen (vor allem             gleichrichters aus Keramikschaum auf die     Batterieforschung
Kernkraft) hin zu regenerativer auf Basis       Strömung und die nachfolgenden Mess-         Im „Batterielabor“ wurde ein komplettes
Erneuerbarer Energien. Aufgrund der             geräte mittels CFD-Simulation untersucht     Verfahren zur Zellherstellung von Lithi-
fluktuierenden Erneuerbaren Energien            und charakterisiert. Durch diesen Gleich-    um-Ionen-Batterien im Labormaßstab
wird es zukünftig zu einem zeitweisen           richter wird die Vorlaufstrecke vor dem      aufgebaut. Dabei wurden alle Produkti-
Überschuss an Energie kommen. Diese             Messgerät deutlich verringert. Zur Mes-      onsschritte, insbesondere das Mischen
sinnvoll zu speichern ist ein erheblicher       sung der Strömungsgeschwindigkeit im         und Beschichten bis hin zu elektrischen
Schwerpunkt [5, 6].                             Gas wird den Einsatz von fluiden Tracern     Zelltests, integriert. Es können Elektro-
                                                zur Laser-Doppler-Anemometrie (LDA)          denbeschichtungen mit allen gängigen
                                                [8] untersucht. Diese eignen sich, um die    Anoden- und Kathodenmaterialien mit
Energetische Optimierung von                    Geschwindigkeit berührungslos und oh-        Lauflängen von 1 m bis 50 m hergestellt
Kläranlagen/Konzepte zur                        ne Einfluss auf die Strömung zu messen.      werden. Herstellverfahren für wasserba-
Klärschlammentsorgung                               Für das Messverfahren zur Erfassung      sierte und lösemittelbasierte Bindersyste-
Auf der Basis des Arbeitsblattes DWA-A          von instationären Geschwindigkeitsver-       me sind implementiert. Es sind Prüfstän-
2161 wurde in Zusammenarbeit der                teilungen in Fluiden wird derzeit die Par-   de auf Halbzell-, Zell- und Modulebene
Hochschule Landshut und BIUKAT e. V.            ticle Image Velocimetry als berührungs-      vorhanden. Neben den Standardmetho-
ein einfach durchzuführendes Verfahren          loses Messverfahren aufgebaut.               den eines Batterielabors stehen zur Cha-
entwickelt, das es erlaubt, im Rahmen                                                        raktersierungen ein hochauflösendes
                                                                                             Feldemissions-Rasterelektronenmikros-
                                                                                             kop und ein Röntgentomograph zur Ver-
                                                                                             fügung.
                                                                                                 Neben Lithium-Ionen-Zellen werden
                                                                                             Komponenten und Fertigungstechnolo-
                                                                                             gien für Lithium-Metall- und Festkörper-
                                                                                             batterien entwickelt und untersucht und
                                                                                             hierzu ein Electro-Spinning-Labor mit
                                                                                             zwei Spinning-Maschinen aufgebaut.
Bild 3: Sensormodul mit Druckluftkühlung (Quelle: Hochschule Landshut)                       Dieses wird sowohl zur Entwicklung von

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Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut
Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut        IM PROFIL

kommenden Generationen an Post-Lithi-
um-Ionen Zellen und Industrialisierung
dieser Methode eingesetzt. In Entwick-
lung ist dafür eine Hochdurchsatz-Spin-
ning Einheit, die der industriellen Zellfer-
tigung genügt.
    In Kooperation mit der California Poly-
technic State University wurden Energie-
bilanzen der Zellherstellung bei verschie-
denen Prozessen erforscht.
    Auch Industrieaufträge konnten wir
mit einem namhaften europäischen Po-
lymerhersteller in der Entwicklung neuer,
sicherer Separatoren umgesetzt werden.

Zentrale Verifizierung der Elekt-
rodenqualität
Die HAW übernimmt zudem die zentrale
Verifizierung der Elektrodenqualität in
mehreren Projekten. Sie bringt Ihr Pro-
zess-Knowhow bei der Elektrodenher-
stellung, dem Zellbau und Haftvermitt-
lern ein. Intensive Industriekontakte wer-
                                               Bild 4: Schematische Darstellung der Anlagenkomponenten      (Quelle: Hochschule Landshut)
den zur Optimierung der Rezepturen
genutzt. Die entwickelte Prozessbewer-
tung, deren Einpflege in die Masterdaten-
banken sowie die Kostenmodelle sind            chern in Zukunft eine Schlüsselstellung        werk, Brennstoffzelle) und thermischen
Forschungsgegenstand.                          einnimmt. In Prüfständen und selbstent-        und elektrischen Speichern intelligent
                                               wickelten, spezialisierten Simulations-        koppeln und steuern?
Systemforschung:                               umgebungen werden die praxisbezoge-                Das Energiesystem soll einerseits mit
Modellierung und Strategieent-                 ne Zusammenschaltung von Energie-              hohem Gesamtnutzungsgrad arbeiten
wicklung für dezentrale Energie-               wandlern (BHKW, PV), elektrischen              und andererseits wenig Leistung zu kriti-
systeme                                        Speichern (aktuell Lithium-Batteriespei-       schen Zeitpunkten ins Stromnetz abge-
Das Technologiezentrum Energie (TZE)           cher und Redox-Flow-Batterien), thermi-        geben. Diese komplexen Fragen unter-
der Hochschule Landshut arbeitet an            schen Speichern und Last (Büro, Labor)         suchen werden an der Hochschule
verschiedenen Forschungsprojekten im           für den Ein- und Mehrfamilienmaßstab           Landshut in verschieden Forschungspro-
Bereich der Energiespeicherung, Intelli-       untersucht. Seit dem Start des Projekts        jekten durch Simulationsprogramme
genten Energienetze, Energieeffizienz          FSTORE im Jahr 2017 wird zusammen              und experimentell in Prüfständen unter-
und Energiesysteme. Dabei wird unter-          mit dem Projektpartner eine gemeinsa-          sucht.
sucht, wie diese Komponenten optimal           me Plattform zur Forschung an zukünfti-            Das Resultat sind angepasste, paten-
zusammenspielen und wie eine CO2-              gen Energiespeichern, speziell Redox-          tierte Betriebsstrategien für Kraftwärme-
schonende Energiespeicherung in Form           Flow Batterien, und deren Integration in       kopplungsanlagen (Bild 4-6).
von preiswerten und sicheren elektri-          zukünftige Energienetze aufgebaut. Ge-             In der Projektentwicklung befindet
schen und chemischen Batterien in zu-          meinsam wurden ein Labor zur Untersu-          sich das Nutzungskonzept eines Solar-
künftigen Energiesystemen geschaffen           chung von Redox-Flow Zellen sowie ei-          parks, der in wenigen Jahren keine För-
werden kann. Das TZE arbeitet mit Hilfe        ne Testumgebung zur Untersuchung               derung gemäß dem Energieeinspeise-
von Simulationen an der Forschung und          von Redox-Flow Gesamtsystemen und              gesetz mehr erhalten wird. Die System-
Weiterentwicklung zukünftiger Energie-         deren Anwendungsmöglichkeiten am               betrachtung beinhaltet die teilautarke
systeme. Das Projekt EKOSTORE zeigt            Standort des TZE realisiert und in Betrieb     Versorgung eines anliegenden Indust-
beispielsweise, dass angepasste Be-            genommen.                                      riegebiets sowie einer schnelladefähige
triebsstrategien für dezentrale Energie-           Wie lassen sich die einzelnen Kompo-       Elektrotankstelle an der A3. Durch neue
systeme wirtschaftliches Optimierungs-         nenten eines komplexen dezentralen             Betriebskonzepte für elektrische Ener-
potenzial bieten und die Kopplung von          Energiesystems bestehend aus Kraftwär-         giespeicher in diversen Anlagenkonfigu-
Energiesystemen mit elektrischen Spei-         mekopplungsanlagen         (Blockheizkraft-    rationen können regenerative Erzeu-

gwf Gas + Energie   1-2/2021                                                                                                          65
Der Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut
IM PROFIL                Folge 82

                                                                                                  Biogene Methanisierung, ­
                                                                                                  Power to Gas
                                                                                                  Dieser Bereich untersucht das sehr robus-
                                                                                                  te Verfahren zur Methanisierung durch
                                                                                                  Archaebakterien. Das Verfahren soll die
                                                                                                  chemisch-katalytische Methanisierung
                                                                                                  gemäß den etablierten Power-to Gas-
                                                                                                  Verfahren ablösen. Die Vorteile liegen in
                                                                                                  der einfachen Reaktionsführung (keine
                                                                                                  Hochdrucksynthese) und der Robustheit
                                                                                                  gegenüber Verunreinigungen in den
                                                                                                  Ausgangsstoffen. Das Verfahren kann de-
                                                                                                  zentralisiert in Reaktoren kleiner und
                                                                                                  mittlerer Größe beim Verbraucher Vorort
                                                                                                  etabliert werden.
                                                                                                     Neben den Labors der notwendigen
                                                                                                  Sicherheitsstufen ist eine Pilotanlage mit
                                                                                                  Kapazität 600 l Methan/ Stunde im For-
                                                                                                  schungsbetrieb.
Bild 5: Die Hochschule Landshut errichtete einen Prüfstand mit einem BHKW, einer Gasbrenn-
wert-Heiztherme, einem elektrischen und einem thermischen Speicher sowie einer Frischwasser-      Energieeffizienz, Klärschlamm-
station                                                            (Foto: Hochschule Landshut)   verwertung, Biogas
                                                                                                  Im Projekt DENU soll das Energieeffizi-
                                                                                                  enzsteigerungspotenzial – am Beispiel
                                                                                                  des Drei-Bäder-Ecks Niederbayern – er-
                                                                                                  reicht werden. Hierzu erfolgt die interak-
                                                                                                  tive digitale Vernetzung der Akteure –
                                                                                                  Gemeinde, Gewerbe, Private, Energiever-
                                                                                                  sorger mittels dem zu entwickelnden
                                                                                                  Energieeffizienzmanagementsystem am
                                                                                                  Beispiel verschiedener Gebäudetypen
                                                                                                  und Versorgungsstrukturen.
                                                                                                      In dem europäischen Forschungspro-
                                                                                                  jekt greenIKK wird mittels Klärschlamm-
                                                                                                  kaskadennutzung die stoffliche und
                                                                                                  energetische Verwertung des Klär-
                                                                                                  schlamms betrachtet. Die Rezyklierung
                                                                                                  und Veredelung des Elementes Phos-
                                                                                                  phors aus Klärschlämmen in die Land-
                                                                                                  wirtschaft wird schwerpunktartig unter-
Bild 6: Schematische Darstellung der speichergeführten Betriebsstrategie (Quelle: Hochschule      sucht. Vordergründiges Ziel ist eine nach-
Landshut)                                                                                         haltige Verwertung der Klärschlämme
                                                                                                  innerhalb der Region im Sinne der Kreis-
                                                                                                  laufwirtschaft.
gungsanlagen bestmöglich in das                  beiten ist mittels selbstlernender Algo-             Im Projekt „Kleine Biogas Hofanlagen“
Stromnetz der Zukunft integriert wer-            rithmen gebrauchte Speicher aus der              wird mit dem Erzeuger dieser Substan-
den.                                             Elektromobilität für ein zweites Leben im        zen eine einfache Lösung zur Veredelung
    Ein weiteres Ziel der Forschungsarbei-       stationären Bereich ohne aufwändige              dieser Abfälle entwickelt. Basis dieses
ten ist der netzdienliche Einsatz von Bat-       Test- und Selektionsmessungen zu er-             Konzeptes sind kleine Biogas-Reaktoren,
teriepuffern und die Validierung von Ge-         tüchtigen.                                       aufgebaut in Folien-Technologie. Das
schäftsmodellen.                                     Parallel zur Power-Rail wird an der          Projekt befindet sich im Anlauf.
    Auch Second-Life-Konzepte für ge-            notwendigerweise parallel verlaufenden               Das vorgestellte technische Konzept
brauchte Automotive-Batterien werden             IT-Rail zur Verknüpfung der Komponen-            für Fermenter und Gärrestelager soll aus
hier bearbeitet und erprobt. Ziel der Ar-        ten durch zu Smart Grids geforscht.              textilen Materialien in doppelwandiger

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Bereich Energietechnik an der Hochschule Landshut        IM PROFIL

Ausführung mit Leckageerkennungssys-        4.0. Durch diese vierte industrielle Revo-        Forschungsgegenstand des FSP PULS
tem, externer Beheizung und Umwäl-          lution sind auch für die Produktionslogis-    ist die komplette interne Wertschöp-
zung konstruiert und entsprechend der       tik massive Veränderungen zu erwarten,        fungskette vom Wareneingang, über die
Beschaffenheit der verfügbaren Rest-        die erforscht und genutzt werden müs-         Lagerung, die interne Materialbereitstel-
stoffe für die Aufbereitung und den Ein-    sen. Durch die Einführung und Anwen-          lung, über die Anordnung der Struktur-
trag von Feststoffen (Festmist, Land-       dung von Lean Elementen und Digitali-         einheiten und der Steuerung, bis zum
schaftspflegegras etc.) sowie Flüssigkei-   sierungstechnologien für den internen         Warenausgang. Dies umfasst Technik,
ten (Gülle) ausgerüstet werden. Für die     Material- und Informationsfluss wird die      wie Behälter, Regale, Flurförderzeuge,
Demonstrationsanlage wird eine bau-         Produktionslogistik „intelligent“.            aber auch Softwaresysteme zur Steue-
rechtliche Genehmigung bei der Stadt             Ziel des FSP PULS ist zum einen dieses   rung und Kommunikation, aber auch die
Landshut nach dem Stand der Technik         neue Wissen strukturiert zu sammeln,          Untersuchung und Optimierung von
beantragt, um die Genehmigungsfähig-        weiterzuentwickeln und in Form von            Prozessen, sowie Mensch-Maschine-
keit und Umsetzung in der Praxis zu ge-     neuen Veranstaltungsformaten auf Basis        Schnittstellen, die eine effizientere Orga-
währleisten.                                der einzigartigen Lern- und Musterfabrik      nisation von logistischen Abläufen er-
    Parallel zu Entwicklung und Optimie-    einen effizienten und weitreichenden          möglichen.
rung der Anlage soll die Ökobilanz des      Wissens- und Technologietransfer zu               Die Produktionslogistik ist zum einen
Anlagenkonzepts untersucht sowie des-       ­leisten.                                     von den genannten Herausforderungen
sen Nachhaltigkeit unter ökologischen,           Durch die intensive Vernetzung der       betroffen, stellt zum anderen aber einen
sozialen, ökonomischen und technischen       Fabrikausrüster soll durch einen bran-       Faktor dar, die Produktion bei der Bewäl-
Aspekten bewertet werden. Die Nachhal-       chen- und technologieübergreifenden          tigung der Herausforderungen zu unter-
tigkeitsbetrachtung über den gesamten        Austausch die Innovationsfähigkeit der       stützen (Bild 7).
Lebensweg von der Produktentwicklung         Unternehmen massiv gesteigert werden
bis zur Verwertung und Beseitigung auf       (Cross Industry Innovation). Durch den       Muster- und Lernfabrik
Basis des Modells der starken Nachhaltig-    intensiven Dialog mit den Anwenderun-        Auf 900 m² bietet die Muster- und Lernfa-
keit stellt eine Besonderheit dar. Das im    ternehmen lässt sich zukünftiger For-        brik eine ideale Plattform, um Projekte
Projekt zu entwickelnde Nachhaltigkeits-     schungs- und Entwicklungsbedarf markt-       nicht nur theoretisch, sondern auch prak-
bewertungssystem ist nicht nur für Bio-      getrieben ableiten.                          tisch anzugehen. Darüber hinaus stehen
gasanlagen tauglich, sondern soll prinzi-        Ein weiteres wichtiges Ziel des FSP      300 m² Projektfläche, zwei Labore für
piell eingesetzt werden, um eine mög-        PULS ist der weitere Ausbau der eigenen      ­Fabrikplanung, Planspiele, etc. sowie Be-
lichst schadstofffreie Entwicklung von       Forschungskompetenz im Bereich der            sprechungsräume und Büroarbeits­
Produkten und Dienstleistungen zu er-        Produktionslogistik und die Ergänzung         flächen zur Verfügung. Wie in Bild 7 er-
leichtern.                                   um Digitalisierungsaspekte. Es sollen ent-    kennbar ist, kann der gesamte innerbe-
                                             sprechende Anforderungen aus dem              triebliche Materialfluss von Wareneingang
                                             umfangreichen Firmennetzwerk abgelei-         bis Warenausgang abgebildet und somit
TZ Puls                                      tet, in neue Anwendungen übertragen           beforscht werden. Zur Ausstattung ge-
Der Forschungsschwerpunkt Produk-            und bis Prototypenstadium entwickelt          hört: Lagertechnik, Kommissionierzone,
tions- und Logistiksysteme (FSP PULS) hat    werden.                                       Routenzugversorgung, Vorfertigungsstu-
sich mit dem Forschungsprofil „Intelli-                                                    fen, Endmontage und Warenein- und
gente Produktionslogistik“ zum Ziel ge-     „Intelligente Produktionslogistik“             -ausgang. Auch zahlreiche Industrie 4.0
setzt, die Wettbewerbsfähigkeit und das     Um den Wettbewerbsvorsprung von Un-            Komponenten wie FTS (Fahrerlose Trans-
Wachstum der Industrie der Region, ins-     ternehmen sicherstellen zu können, müs-        portsysteme), Transportroboter, RFID, IoT-
besondere aber von KMUs, durch intensi-     sen diese eine immer kundenspezifische-        Elemente und ein Real Time Location Sys-
ve Forschungsaktivitäten und Technolo-      re Produktion in noch kleineren Losgrö-        tem stehen zur Verfügung.
gietransfer zu stärken. Für jedes Unter-    ßen zu niedrigeren Kosten realisieren.              Die zukünftigen Anforderungen in
nehmen des produzierenden Gewerbes          Die Produktionslogistik stellt eine we-        der Produktionslogistik beziehen die ver-
stellt die Logistik einen bedeutenden       sentliche Querschnittsfunktion mit er-         änderten Gestaltungsprinzipien in der
Wettbewerbsfaktor dar. Daher können         heblichen Lösungspotenzialen dar. Pro-         Produktionslogistik durch Industrie 4.0
konkrete Prozesse und Technologien aus      duktionslogistik ist definiert als die „(…)    Technologien mit ein. Daher wird in die-
dem Forschungsprofil des FSP PULS ei-       Gestaltung, Planung und Steuerung aller        sem Forschungsvorhaben zusammenfas-
nen deutlichen Beitrag zur Standort-        Teilprozesse des Produktionsprozesses -        send von einer „Intelligenten Produkti-
sicherung leisten.                          Material- und Informationsprozesse - un-       onslogistik“ gesprochen, die am Zweck
    Wesentliche Innovationstreiber sind     ter Anwendung der logistischen Prinzipi-       orientiert schlanke, ganzheitliche und in-
die Digitalisierung und Automatisierung     en Ganzheitlichkeit, Kundenorientierung        telligente Prozesse mit dem Ziel der wei-
im Rahmen der Entwicklung zur Industrie     und Flussorientierung.“                        teren Prozessoptimierung verfolgt.

gwf Gas + Energie   1-2/2021                                                                                                     67
IM PROFIL                Folge 82

                                                                                                       [7]   Energetische Optimierung von Kläranlagen
                                                                                                             auf Basis des Arbeitsblattes DWA-A 216,
                                                                                                             Gerhard Huppmann, Peter Blenninger, Ste-
                                                                                                             fan-Alexander Arlt, Andreas Meinelt, Korbi-
                                                                                                             nian Nachtmann, Michael Huber, GWF
                                                                                                             Gas+Energie 159 (2018) Nr. 6, 30-37.

                                                                                                       [8]   Entwicklung und Aufbau eines Laser-
                                                                                                             Doppler-Anemometers ohne abrasive
                                                                                                             Streupartikel,Thomas Haberstock, Karl-
                                                                                                             Heinz Hüllbusch, Stephan Jobstmann und
                                                                                                             Stefan-Alexander Arlt, GWF Gas+Energie
                                                                                                             159 (2018) Nr. 7-8, 14-22.

Bild 7: Überblick über den Aufbau, die Ausrüstung und die Partner der Muster- und Lernfabrik
(Abbildung TZ Puls Prof. Dr. Schneider)

                                                                                                       Kontakt:
                                                                                                       Hochschule Landshut I University of Ap-
Berufsbegleitender Studien-                      Literatur                                             plied Sciences
gang Master Prozessmanage-                       [1]   Stefan-Alexander Arlt, Markus Schneider: In-    Am Lurzenhof 1, 84036 Landshut
                                                       dustrie 4.0 - Prozesse und Ressourcen effizi-
ment und Ressourceneffizienz                                                                           Tel. +49 0871 - 506 0
                                                       ent managen, Vulkan-Verlag GmbH, Essen,
Der berufsbegleitende Masterstudien-                   ISBN: 978-3-8027-3117-4, Juni 2019
                                                                                                       www.haw-landshut.de
gang Prozessmanagement und Ressour-
ceneffizienz findet am TZ Puls statt. Die        [2]   Markus Mock, Florian Huber, Stefan-Alexan-      TZ Energie
Muster- und Lernfabrik ist zentraler Be-               der Arlt, GWF Gas+Energie, in Vorbereitung      Wiesenweg 1
standteil.                                       [3]   Stefan-Alexander Arlt, Josef Hofmann, Korbi-    94099 Ruhstorf a. d. Rott
    Interessenten/-innen mit Hochschul-                nian Nachtmann: Der Markt für Liquefied         Tel.: +49 (0)8531 - 914044 0
abschluss, die sich für Experten- und Füh-             Natural Gas (LNG) bis 2030, Marktpotenzial-     info@tz-energie.de
rungsaufgaben in den Abteilungen Tech-                 analyse zur Untersuchung des wachsen-
                                                       den Einflusses von LNG auf das internatio-
nische Entwicklung, Logistik, Einkauf, Pro-                                                            TZ PULS
                                                       nale und nationale Erdgasgeschäft, DIV
duktion, Fertigung, Planung oder im                    Deutscher Industrieverlag, Essen, ISBN: 978-    Bräuhausgasse 33
Bereich der Beratung höher qualifizieren               3-8356-7342-7, 2018                             84130 Dingolfing
möchten, können hier einen entspre-                                                                    Tel.: +49 08731 - 327 481 0
                                                 [4]   Zukunftsperspektiven und Einsatzpotenzi-
chenden Masterabschluss absolvieren.                                                                   tz-puls@haw-landshut.de
                                                       alanalyse von LNG in Deutschland (Teil
    Aufgrund der engen Zusammenar-                     1+2), Christoph Neumeier und Stefan-Alex-
beit mit vielen Unternehmen, die auch                  ander Arlt, GWF Gas+Energie 160 (2019), Nr.
spezielle Abteilungen einrichten, die sich             2-3, 88-95.                                     Autor:
unter Begriffen wie Supply Chain Optimi-                                                               Prof. Dr. rer.nat. Stefan-Alexander Arlt
                                                 [5]   Power-to-Gas (PtG) – Eine Lösung für kleine
zation, Lean Management, Process De-                                                                   Professur Energietechnik
                                                       und mittelgroße Städte, Stefan-Alexander
sign, Prozessmanagement usw. mit der                   Arlt, Erik Dotzauer GWF Erdgas 156 (2015)       Studiengangsleiter (berufsbegleitender)
übergreifenden Optimierung von Abläu-                  Nr.7, 474-480.                                  Master Prozessmanagement und Ressour-
fen und Verfahren beschäftigen, wurden                                                                 ceneffizienz
                                                 [6]   Sektorenkopplung im ländlichen Raum;
auch diese Punkte in das Curriculum der                                                                Hochschule Landshut
                                                       Stefan-Alexander Arlt, Gerhard Huppmann,
Ausbildung aufgenommen.                                Korbinian Nachtmann, Veronika Sporrer,          Am Lurzenhof 1
    Dieser Abschluss berechtigt zur Pro-               Andreas Meinelt und Michael Huber; GWF          84036 Landshut
motion.                                                Gas+Energie 160 (2019), Nr. 12                  Stefan-Alexander.Arlt@haw-landshut.de

68                                                                                                                          gwf Gas + Energie   1-2/2021
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