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Forschungsprojekt „rain2energy“: Regenwasser nutzen für nachhaltige Quartiere

Für das neu geplante Quartier „ecoSquare“ in Bamberg wird eine
regenerative Versorgung mit Wärme und Kälte sowie ein innovatives
Regenwassermanagement konzipiert. Michael Richter und Wolfgang Dickhaut
betreuen das Projekt.

Das Quartier soll über einen kalten Nahwärmering mit Wärme und Kälte
versorgt werden. Gleichzeitig dient der Nahwärmering zum Ausgleich von
zeitgleich anfallendem Heiz- und Kühlbedarf. Ziel ist die zusätzliche
Nutzung von zwei insgesamt 126 m³ großen Regenwasserzisternen für Heiz-
und Kühlzwecke des Quartiers.

Dazu wird eine KI-basierte vorausschauende Steuer- und Regeltechnik
entwickelt. Weiteres Ziel der Regelstrategie ist eine Regenwasserbilanz
ohne Abfluss in den Kanal und die Nutzung des Regenwassers zur Bewässerung
der Begrünung. Ergänzend werden im Projekt Fragestellungen bezüglich der
Behandlung des Regenwassers und der veränderten Biodiversität untersucht
sowie Baugenehmigungsprozesse analysiert. Auf die Baufertigstellung folgen
ein Monitoring und eine Betriebsoptimierung.

Hintergrund

Vor dem Hintergrund der politischen Vorgaben der Netto-
Treibhausgasneutralität bis 2045 entsteht ein steigender Bedarf an
regenerativen Energiequellen im Baubereich. Gleichzeitig bedingt der
fortschreitende Klimawandel zunehmende Phänomene wie Hitzeinseln und
Starkregenereignisse.

Im Projekt wird beispielhaft erprobt, wie auf Quartiersebene Maßnahmen zum
Klimaschutz und zur Klimafolgenanpassung kombiniert und zukünftig in die
Bau- und Planungspraxis integriert werden können.

Michael Richter ist Geoökologe und erforscht im Fachbereich Umweltgerechte
Stadt- und Infrastrukturplanung (Prof. Wolfgang Dickhaut) u.a. grüne
urbane Infrastrukturen und Klimafolgenanpassung.

Beteiligte

Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e. V.
(Projektleitung), Technische Universität Dresden,Technische Universität
München, Hochschule Weihenstephan-Triesdorfeco eco AG, ecoSquare
Regnitztal GmbH & Co. KG, enisyst GmbH, Fränkische Rohrwerke Gebr.
Kirchner GmbH & Co. KG, NATURSTROM AG, optigrün internaional AG

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Geschäftsmodelle für die CO2-Mineralisierung

Die Zementindustrie ist für rund sieben Prozent der globalen
Treibhausgasemissionen verantwortlich. Um die Dekarbonisierung dieses
Industriezweiges zu verwirklichen, müssen Politik und Wirtschaft
ökonomisch umsetzbare Lösungen finden. Eine Studie der Heriot-Watt
University und des Instituts für transformative Nachhaltigkeitsforschung
(IASS) zeigt erstmals, wie mittels CO2-Mineralisierung ohne zusätzliche
Kosten die Emissionen aus der Zementproduktion um bis zu 33 Prozent
gesenkt werden können, sofern bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind.

Da der Einsatz von Zement für das Jahr 2026 mit einem Weltmarktvolumen von
463 Milliarden Dollar -  das sind rund sechs Gigatonnen Zement pro Jahr -
veranschlagt wird, ist eine Reduktion der dabei freiwerdenden Emissionen
ein entscheidender Hebel. Etwa 60 Prozent der Emissionen aus der
Zementindustrie sind prozessbedingt, weil sie bei der Kalzinierung von
Kalkstein entstehen. Das Brennen von Kalk ist der namensgebende Prozess
für die Kalzinierung. Hierbei wird Kalkstein durch hohe Temperaturen das
Kohlendioxid entzogen, wodurch überwiegend Kalziumoxid zurückbleibt.
Hierbei sind Emissionen besonders schwierig zu reduzieren, da entweder der
gesamte Prozess durch emissionsarme Alternativen ersetzt werden oder das
CO2 aus dem Prozess aufgefangen und dauerhaft gespeichert werden müsste.

Während der Ersatz von Zement und Beton durch alternative Baumaterialien
wie Holz eine wohl unrealistisch rasche Änderung der gesamten
Wertschöpfungskette im Bauwesen erfordern würde, stellen Technologien zur
Kohlenstoffabscheidung und -speicherung eine Alternative für die
Dekarbonisierung dar, verursachen aber zusätzliche Produktionskosten.
Daher muss die Zementindustrie Strategien finden, bei denen die Minderung
der CO2-Emissionen zu zusätzlichen Einnahmen führt, anstatt Kosten zu
verursachen. Hierbei könnte die CO2-Mineralisierung in Zukunft eine große
Rolle spielen, wobei abgeschiedenes CO2 mit Mineralien (z.B. Magnesium-
oder Kalziumsilikate) reagiert und so dauerhaft speichert werden kann.

Förderung durch Zertifikathandel entscheidend

Die Autoren der Studie - gerade veröffentlicht in „Communications Earth &
Environment“ (Nature Portfolio) - zeigen, dass unter bestimmten Umständen
positive Business Cases entstehen, wenn CO2-Mineralisierungsprodukte
eingesetzt werden, die Einnahmen erbringen. Die Autoren entwickelten dabei
existierende Mineralisierungsprozesse weiter, um Zementzusatzstoffe in
unterschiedlichen Zusammensetzungen zu produzieren, welche gewöhnlichem
Zement beigemischt werden können. Mittels eines integrierten techno-
ökonomischen Modells konnte identifiziert werden, unter welchen Umständen
positive Geschäftsszenarien aufzufinden sind. Darüber hinaus haben die
Wissenschaftler bei einer globalen Unsicherheitsanalyse die wichtigsten
Faktoren für die Weiterentwicklung und großskalige Implementierung dieser
Technologien erfasst.

Das Fazit: Eine CO2-Emissionsreduzierung von 8 bis 33 Prozent kann durch
die Integration von CO2-Mineralisierung im Zementproduktionsprozess
erreicht werden. Dies kann zu einem zusätzlichen Gewinn von bis zu 32 Euro
pro Tonne Zement führen, sofern zwei Bedingungen erfüllt sind, sagt
Erstautor Till Strunge: „Die entstehenden Produkte müssen als
Zementersatzstoff in Zementmischungen in der Bauindustrie etwa für Brücken
oder Gebäude verwendet werden, wobei gegebenenfalls eine Anpassung der
Zementstandards von Nöten sein könnte. Und das Speichern von CO2 in
Mineralien muss für Emissionszertifikathandel (z.B. ETS) oder ähnliches
anerkannt werden.“ Außerdem seien der Mineralientransport und die
Zusammensetzung des Produkts entscheidend, so Strunge.

Strunge ergänzt, dass das Studienergebnis zu der Schlussfolgerung führe,
dass ETS oder auch CO2-Steuern allein nicht ausreichen werden, um mehr
Lösungen mit geringem Kohlenstoffausstoß in der Zementindustrie auf dem
Markt zu etablieren. Er und seine Mitautoren empfehlen daher Mechanismen
wie beispielsweise Subventionsprogramme wie einst bei der Wind- und
Solarenergie. „Außerdem sollten Regierungen in kohlenstoffarme
Erstanbieter-Zementwerke investieren.“

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Erfolgreicher Europäischer Masterstudiengang zu Migration wird weiter gefördert

Seit 2011 koordiniert die Universität Oldenburg den Studiengang European
Master in Migration and Intercultural Relations. Das europäische
Exzellenzprogramm Erasmus Mundus fördert den Studiengang nun für fünf
weitere Jahre mit rund 5,2 Millionen Euro.

Mehr als 220 Absolventinnen und Absolventen aus 62 Ländern – das ist nach
einem Jahrzehnt die stolze Zwischenbilanz des Studiengangs EMMIR (European
Master Migration and Intercultural Relations). Das europäische
Exzellenzprogramm Erasmus Mundus fördert den von der Universität Oldenburg
koordinierten Studiengang nun für fünf weitere Jahre mit rund 5,2
Millionen Euro.

Seit 2011 bietet die Universität Oldenburg das Programm gemeinsam mit vier
europäischen, drei afrikanischen und seit diesem Jahr auch zwei indischen
Partnerinstitutionen an. Der Masterstudiengang vermittelt Disziplinen-
übergreifend Theorien, Konzepte und Methoden im Bereich der
Migrationsforschung und ermöglicht es den Studierenden zudem, praktische
Erfahrungen zu sammeln. Die Universität Oldenburg ist die einzige
niedersächsische Hochschule, die ein solches Masterprogramm koordiniert.

„Migrationsprozesse haben einen großen Einfluss auf unsere
Gesellschaften“, erläutert der Oldenburger Kulturwissenschaftler Prof. Dr.
Martin Butler, der für das Projekt verantwortlich ist. „Dank unseres
großen internationalen Netzwerks, das Menschen aus sehr unterschiedlichen
Regionen und Kontexten zusammenbringt, lernen die Studierenden, das Thema
aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten.“

Eine europäische Erfolgsgeschichte

Der Studiengang, der im Jahr 2019 als einer der ersten in das europäische
Register für Qualität in der Hochschullehre aufgenommen und von der
Europäischen Kommission als „Erfolgsgeschichte“ und „gutes Praxisbeispiel“
ausgezeichnet wurde, umfasst vier thematische Schwerpunkte, erklärt Dr.
Lydia Potts, die das Konsortium koordiniert. „In ihnen geht es unter
anderem um Fragen der Konfliktbewältigung und der sozialen Gerechtigkeit,
Prozesse der Wissensproduktion oder um Aspekte von Gender und Diversität“.

Im Mittelpunkt des Studiums steht die Mobilität der Studierenden selbst:
Die Teilnehmenden eines Jahrgangs verbringen das erste Semester gemeinsam
in Oldenburg, das zweite gemeinsam an der Universität Stavanger
(Norwegen). Daran schließt sich eine Projektphase an, in der die
Studierenden individuell ein Modul an einer der neun beteiligten
Institutionen wählen. Die Masterarbeit in einem frei gewählten Partnerland
im vierten Semester bildet den Abschluss.

Etwa 400 Bewerbungen für den Studiengang gehen jährlich aus aller Welt
ein. Die Projektkoordination und die Partnerinstitutionen wählen in einem
aufwändigen und sorgfältig abgestimmten Prozess schließlich 30 Studierende
aus. Die bisherigen Absolventinnen und Absolventen arbeiten erfolgreich in
renommierten internationalen Organisationen, wie dem Flüchtlingshilfswerk
der Vereinten Nationen oder Ärzte ohne Grenzen, oder in nationalen
Regierungsorganisationen.

Hervorragende Studierende aus der ganzen Welt

Für die künftige Förderperiode haben die Verantwortlichen bereits neben
dem regulären Programm Sommerschulen sowie Konferenzen im Sudan, in Indien
und Oldenburg geplant. Von der Fördersumme fließt gut die Hälfte in
insgesamt 84 Vollstipendien für je 24 Monate. Den zweiten Teil der
Fördergelder nutzen die Partner, um den Studiengang vor Ort zu
realisieren. 120.000 Euro stehen für Studierende mit besonderen
Bedürfnissen zur Verfügung.

EMMIR verleiht seit dem ersten Abschlussjahrgang einen sogenannten Joint
Degree aller beteiligten Partnerinstitutionen. Damit zählt der Studiengang
zu den weltweit exzellenten, transnationalen Masterstudiengängen mit einem
Doppel-, Mehrfach- oder gemeinsamen Abschluss (Erasmus Mundus Joint Master
Degrees EMJM).  Diese Studienprogramme richten sich an hervorragende
Studierende aus der ganzen Welt.

Neben den neun Institutionen pflegt das von der Universität Oldenburg
koordinierte Programm Austausch mit 34 assoziierten Partnern in 15
Ländern, darunter Universitäten und Forschungszentren, die zu Lehre sowie
Forschungsberatung und -betreuung in Bereichen beitragen, die im
Konsortium unterrepräsentiert sind. Das EMMIR-Netzwerk umfasst zudem 16
Partner aus der Arbeitswelt, etwa Regierungsorganisationen sowie
internationale Organisationen beziehungsweise
Nichtregierungsorganisationen.

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Noch freie Plätze im O ja! Orientierungsjahr ab April

Wer die Energiewende aktiv mitgestalten will und sich für die Themen
Umwelt, Energie, Digitalisierung und Technik interessiert, ist im O ja!
genau richtig. Unter dem Motto „Erst probieren – dann entscheiden“
bekommen die Teilnehmenden ein Jahr lang die Möglichkeit, verschiedene
technische Ausbildungsberufe und Ingenieur- und Informatikstudiengänge
auszuprobieren. Für das Sommersemester 2022 gibt es noch frei Plätze.

"Die wichtigste Sache, die ich gelernt habe, ist, dass Mathe Spaß machen
kann und Technik ziemlich cool ist", sagt Margaux, die das O ja!
Orientierungsjahr bereits absolviert hat.

Das O ja! Orientierungsjahr ist für alle jungen Menschen, die sich im MINT
Bereich (Mathematik, Naturwissenschaften, Technik, Informatik) orientieren
wollen und eine Hochschulzugangsberechtigung wie das Abitur, die
Fachhochschulreife oder einen vergleichbaren Abschluss haben.

Während des Orientierungsjahres können die Teilnehmen verschiedene
Ausbildungsberufe und Studiengänge unter die Lupe nehmen. Dabei sammeln
sie praktische Erfahrungen im Ausbildungs- und Studienalltag und finden
heraus, welcher Bildungsweg der passende ist. Für den Jahrgang 2022 gibt
es noch freie Plätze.

Die nächsten Informationsveranstaltungen für Interessierte findet zu
folgenden Terminen statt:

15.03.2022 | 15:30 Uhr | online
21.03.2022 | 14:00 Uhr | Bildungs- und Technologiezentrum, Mehringdamm 14
24.03.2022 | 14:00 Uhr | online

Weitere Informationen finden Sie auf der Projektwebseite unter www.oja-
orientierungsjahr.de.

Das O ja! Orientierungsjahr Ausbildung und Studium ist ein gemeinsames
Projekt der Handwerkskammer Berlin und der Hochschule für Technik und
Wirtschaft Berlin, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und
Forschung.

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