Uni­ver­si­tät Bay­reuth: neu­es „Kopernikus“-Projekt

Ein Arbeitstreffen des DisConMelter-Verbunds an der Universität Bayreuth: (v.li.) Oliver Fröba, Heinz-Glas; Thomas Schmidt, Heinz-Glas; Benedikt Scharfe, TAZ-Spiegelau; Alfred Krischke, Heinz-Glas; Dr. Andreas Rosin, UBT; Dr. Thorsten Gerdes, UBT; Achim Schmidt, InVerTec; Kanat Kyrgyzbaev, UBT. Foto: Uni Bayreuth
Ein Arbeitstreffen des DisConMelter-Verbunds an der Universität Bayreuth: (v.li.) Oliver Fröba, Heinz-Glas; Thomas Schmidt, Heinz-Glas; Benedikt Scharfe, TAZ-Spiegelau; Alfred Krischke, Heinz-Glas; Dr. Andreas Rosin, UBT; Dr. Thorsten Gerdes, UBT; Achim Schmidt, InVerTec; Kanat Kyrgyzbaev, UBT. Foto: Uni Bayreuth

Glas schmel­zen, wenn der Wind weht, Pro­duk­ti­on brem­sen bei Flau­te

Wel­che Lösun­gen brau­chen wir für die Ener­gie­wen­de und wie kön­nen wir die Kli­ma­schutz­zie­le errei­chen? Ein neu­es For­schungs­pro­jekt mit Hoch­schul- und Indu­strie­part­nern an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth will Ant­wor­ten dar­auf fin­den. Zunächst sol­len die Nut­zungs­mög­lich­kei­ten rege­ne­ra­ti­ver Ener­gien in der strom­in­ten­si­ven Glas­in­du­strie opti­miert wer­den. Ermög­licht wird es durch finan­zi­el­le För­de­rung des Bun­des im Rah­men der ‚Kopernikus‘-Projekte.

Dis­Con­Mel­ter, so der Name des For­schungs­ver­bunds, soll unter ande­rem dazu bei­tra­gen, dass die extrem ener­gie­auf­wän­di­ge Glas­pro­duk­ti­on an Ver­sor­gungs­schwan­kun­gen bei rege­ne­ra­ti­ven Ener­gien ange­passt wird. „In der ersten Pro­jekt­pha­se von Dis­Con­Mel­ter ent­wickeln wir eine völ­lig neue elek­trisch beheiz­te Glas­schmel­z­wan­ne, die bei der Pro­duk­ti­on von Gebrauchs­glas ein­ge­setzt wird. Sie soll dann als Demon­stra­ti­ons­an­la­ge bei unse­rem Indu­strie­part­ner Heinz Glas in Klein Tettau gebaut und betrie­ben wer­den“, erläu­tert Dr. Thor­sten Ger­des vom Lehr­stuhl für Werk­stoff­ver­ar­bei­tung, der das Teil­pro­jekt an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth lei­tet. Die Heinz-Grup­pe mit ihrer fast 400-jäh­ri­gen Glas­ma­cher-Tra­di­ti­on gehört heu­te zu den Welt­markt­füh­rern in der Her­stel­lung und Ver­ede­lung von Glas-Fla­kons für die Par­füm- und Kos­me­tik­in­du­strie.

„Durch die Bün­de­lung der Kom­pe­ten­zen im Bereich Glas­tech­no­lo­gie an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth mit unse­ren lang­jäh­ri­gen For­schungs­part­nern beim Insti­tut für Inno­va­ti­ve Ver­fah­rens­tech­nik (InVer­Tec) und am Tech­no­lo­gie-Anwen­der­zen­trum (TAZ) Spie­gel­au kön­nen wir unse­rem Indu­strie­part­ner das not­wen­di­ge Know-How-Spek­trum bie­ten, um eine Schmelz­tech­no­lo­gie zu ent­wickeln, die einen Para­dig­men­wech­sel in der Behäl­ter­glas­in­du­strie dar­stellt“, sagt Ger­des. Ziel ist es, durch ein soge­nann­tes Demand Side Manage­ment neue Mög­lich­kei­ten zur Last­steue­rung elek­trisch beheiz­ter Glas­schmel­z­wan­nen zu ent­wickeln, um fle­xi­bler auf fluk­tu­ie­ren­de Ener­gie­an­ge­bo­te reagie­ren zu kön­nen. Oder ein­fa­cher gesagt: Glas schmel­zen, wenn der Wind weht und die Son­ne scheint, Pro­duk­ti­on run­ter bei Flau­te oder Dun­kel­heit.

Glas­wan­nen, die bei mehr als 1.500°C betrie­ben wer­den, könn­ten gro­ße Men­gen erneu­er­ba­rer Ener­gie in Form hoch­wer­ti­ger Pro­zess­wär­me spei­chern und ermög­lich­ten so die Inte­gra­ti­on rege­ne­ra­ti­ver Ener­gien. Für die Glas­in­du­strie bedeu­tet dies auch den Schritt weg von fos­si­len hin zu erneu­er­ba­ren Ener­gien.

„Die Ver­än­de­rung der Schmelz­tech­no­lo­gie soll aber noch tief­grei­fen­de­re Ver­än­de­run­gen im Unter­neh­men ermög­li­chen“, so Alfred Krisch­ke, Tech­ni­scher Direk­tor bei Heinz Glas. Das ist der Hin­ter­grund: Um die Schmel­z­wan­nen nicht zu schä­di­gen und die Lebens­dau­er der Anla­gen nicht zu ver­kür­zen, pro­du­zie­ren gro­ße Glas­wan­nen bis­her oft über Jah­re kon­ti­nu­ier­lich Glas. Die Anpas­sung der Betriebs­wei­se auf die Ver­füg­bar­keit von Ener­gie und die Bedürf­nis­se der Mit­ar­bei­ter stellt damit nicht nur eine erheb­li­che tech­ni­sche, son­dern auch betriebs­wirt­schaf­li­che Her­aus­for­de­rung dar. Die Bedürf­nis­se der Mit­ar­bei­ter wer­den immer wich­ti­ger in Pro­duk­ti­ons­be­trie­ben: „In den kom­men­den Jah­ren wird es zu einem erheb­li­chen demo­gra­fi­schen Wan­del kom­men, von dem ins­be­son­de­re Regio­nen wie Ober­fran­ken betrof­fen sind. Bereits jetzt fällt es schwer, Aus­bil­dungs- und Arbeits­platz­an­ge­bo­te für die Glas­her­stel­lung qua­li­fi­ziert zu beset­zen. Die bran­chen­üb­li­che Schicht­ar­beit 24/7 sowie die Sonn-und Fei­er­tags­ar­beit machen die Tätig­keit in der Glas­pro­duk­ti­on für Mit­ar­bei­ter zusätz­lich unat­trak­tiv“, erläu­tert Krisch­ke. Ein Ziel der Ent­wick­lung ist daher die wei­ter­ge­hen­de Anpas­sung der Betriebs­wei­se an die Bedürf­nis­se der Mit­ar­bei­ter, z.B. durch Ver­mei­dung von Nacht­schich­ten, Fei­er­tags- und Wochen­end­ar­beit.

Einen wei­te­ren Auf­trag haben die For­scher: Sie erar­bei­ten Rah­men­be­din­gun­gen für die zukünf­ti­ge Gestal­tung des Strom­mark­tes, um die neue Glas­schmelz- und Spei­cher­tech­no­lo­gie nicht nur tech­nisch, son­dern auch wirt­schaft­lich erfolg­reich umset­zen zu kön­nen. Dies geschieht in Zusam­men­ar­beit mit wei­te­ren Part­nern aus dem Syn­Er­gie-Ver­bund. Die­ser wur­de 2016 unter Betei­li­gung der Rechts- und Wirt­schafts­wis­sen­schaft­li­chen Fakul­tät der Uni Bay­reuth gegrün­det. Mit Dis­Con­Mel­ter ist nun auch die Fakul­tät für Inge­nieur­wis­sen­schaf­ten bei ‚Koper­ni­kus‘ mit im Boot. Neben dem Lehr­stuhl für Werk­stoff­ver­ar­bei­tung sind die ober­frän­ki­sche Fir­ma Heinz Glas, das Bay­reu­ther For­schungs­in­sti­tut InVer­Tec und die Tech­ni­sche Hoch­schu­le Deg­gen­dorf mit dem Tech­no­lo­gie Anwen­der­zen­trum Spie­gel­au am Dis­Con­Mel­ter-Ver­bund betei­ligt.

Hin­ter­grund: Koper­ni­kus

Um prak­ti­sche Fra­gen der Ener­gie­wen­de und um die Fra­gen der Ver­knüp­fung von Strom, Wär­me und Mobi­li­tät mit kon­kre­ten tech­ni­schen Lösun­gen zu beant­wor­ten, stellt das Bun­des­mi­ni­ste­ri­um für Bil­dung und For­schung in der ersten, drei­jäh­ri­gen För­der­pha­se für die ‚Kopernikus‘-Projekte bis zu 120 Mil­lio­nen Euro bereit. Für die wei­te­ren För­der­pha­sen sol­len bis 2025 wei­te­re 280 Mil­lio­nen Euro zur Ver­fü­gung gestellt wer­den. Die ‚Kopernikus‘-Projekte sind Teil des Ener­gie­for­schungs­pro­gramms ‚For­schung für eine umwelt­scho­nen­de, zuver­läs­si­ge und bezahl­ba­re Ener­gie­ver­sor­gung‘ der Bun­des­re­gie­rung. Dafür arbei­ten inzwi­schen mehr als 260 Part­ner koope­ra­tiv und tech­no­lo­gie­of­fen an Lösun­gen.

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