Willkommen am KIT-Zentrum Energie

Die bioliq®-Anlage am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kann aus Reststoffen der Agrar- und Forstwirtschaft unter anderem ein Synthesegas aus Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff herstellen. Forschenden des KIT ist es nun zum ersten Mal gelungen, daraus Methan zu produzieren, das nach entsprechender Aufbereitung direkt in das deutsche Erdgasnetz eingespeist werden und fossiles Gas ersetzen könnte. Bei der dazu eingesetzten Dreiphasen-Methanisierung wird ein Katalysator in einer Flüssigkeit suspendiert. Diese befindet sich in einem Blasensäulenreaktor, durch den das Synthesegas strömt.

 

In Deutschland, wo das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) angesiedelt ist, besteht das Ziel darin, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 65 % zu reduzieren (im Vergleich zum Stand von 1990) und bis 2045 treibhausgasneutral zu werden, d. h. Netto-Null-Emissionen aus allen Sektoren. Im Energy Lab 2.0 arbeiten die Forscher des KIT daran, eine bezahlbare und umweltverträgliche Versorgung mit elektrischer Energie, Wärme und Kraftstoffen zu entwickeln und die Hindernisse zu überwinden, die vielen Menschen auf der Welt den Zugang dazu verwehren.

Um Produkte wirtschaftlich und nachhaltig herzustellen, müssen Rohstoff- und Energiebedarf sowie Nebenprodukte reduziert werden – etwa durch den Einsatz von Katalysatoren, welche die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflussen. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun ein flexibles Messzellenkonzept entwickelt, das die Untersuchung von Reaktionen an Katalysatoren näher an den tatsächlichen Betriebsbedingungen erleichtert. Um Katalysatoren für einen wirtschaftlichen und nachhaltigen Langzeitbetrieb zu entwickeln, müssen wir die Mechanismen verstehen, die während einer Reaktion ablaufen“, sagt Roland Dittmeyer vom Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT. 

Ab 2022 gilt für alle Neubauten in Baden-Württemberg die Photovoltaik-Pflicht. Betroffen sind davon ab Mai auch private Haushalte, bei denen der Anteil an Solarinstallationen noch sehr gering ist. Studien zufolge könnte neben den hohen Anschaffungskosten die mangelnde Ästhetik der Anlagen ein Grund dafür sein. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben farbige Solarzellen aus günstigem Perowskit-Halbleitermaterial entwickelt, die auf lange Sicht in Gebäudefassaden oder Dächern integriert werden können und dabei die Optik bekannter Baumaterialien imitieren. Darüber berichten sie in der Zeitschrift Solar RRL.

Die Hälfte der kommunalen Wärme soll bis 2030 aus klimaneutralen Quellen kommen. Zu diesem Ziel der Bundesregierung kann die Tiefe Geothermie einen großen Beitrag leisten, weil sie beständig und witterungsunabhängig lokal Energie liefert und wenig Fläche in Siedlungen belegt. Eine gemeinsame Roadmap von Einrichtungen der Helmholtz-Gemeinschaft, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), und der Fraunhofer-Gesellschaft zeigt, dass Tiefe Geothermie ein Marktpotenzial in Deutschland besitzt, welches Ausbauziele von mehr als einem Viertel des jährlichen deutschen Wärmebedarfes (über 300 TWh) eröffnet. Das Papier gibt Handlungsempfehlungen, um dieses Ziel zu erreichen – so brauche es klare Ausbauziele, großflächige, geologische Erkundung, Investitionen in Schlüsseltechnologien und Fachkräfteaufbau.

Rund um die Uhr Batterien bauen, tausende Grenzflächen analysieren, die Ergebnisse mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) autonom auswerten und dann gleich das nächste Experiment planen: Eine neue Anlage beim Exzellenzcluster POLiS erledigt die Materialentwicklung vollautomatisch und digital. Das autonome Forschungslabor entstand in einer Kooperation des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der Universität Ulm sowie des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) und ist nun in Betrieb gegangen. Beim Start mit dabei war die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer.