„Die Erforschung und Nutzung von nachhaltigen Energien wird die Antwort auf Schlüsselfragen in Gegenwart und Zukunft liefern“, sagt Professor Dr. Wolfgang Bessler. „Das Institut für nachhaltige Energiesysteme (INES) an der Hochschule Offenburg integriert dafür verschiedene Forschungsfelder.“ Dass die Forschenden dabei Tür an Tür ihren Studien nachgehen, sieht Bessler als großen Vorteil des INES an, das er zusammen mit Professor Dr. Michael Schmidt leitet. „Intellektuelle und auch ganz praktische Transferleistungen sind so viel leichter möglich und bieten viele Chancen, die Lösungen zu finden, die unsere Gesellschaft und unser Planet benötigen.“

Bessler und Schmidt sind sehr zufrieden mit dem, was mit dem INES entstanden ist. Zehn Professoren und ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten interdisziplinär in mehr als 30 Forschungs- und Entwicklungsprojekten der nachhaltigen Energiesysteme. Dazu zählen Themen der Batterietechnik, Elektromobilität, Energiewirtschaft, Gebäudeenergietechnik, Photovoltaiktechnik, Smart Grids, Pflanzenkohle und Wasserstofftechnik. Gemeinsam ist ihnen, dass sie den Fokus daraufsetzen, erneuerbare Energien zu nutzen und die Energieeffizienz zu erhöhen.

Allein das Gebäude, in dem das INES untergebracht ist, stellt eine Studie in nachhaltiger und energieeffizienter Bautechnik und Architektur dar. „Unser Gebäude, das RIZ Energie, ist ein nachhaltiges Gebäude und wurde integral geplant“, erklärt Schmidt. „Beim Bau wurden ökologische, ökonomische und soziale Ziele berücksichtigt.“

Zu den ökologischen Zielen zählt, dass es sich um einen mit Solarstrom versorgten Holzbau mit einem Umweltenergiekonzept handelt, das auf Wärmepumpen, Flächentemperierung und tageslichtabhängiger Beleuchtung basiert. Ökonomische Ziele wurden erreicht durch Einhaltung eines vorgegebenen Kostenrahmens, der nicht über Standardbauten liegt. Die sozialen Ziele erfüllt insbesondere die hohe Arbeitsplatzqualität im Gebäude. Rund 60 Arbeitsplätze und ein 900 Quadratmeter großes Technikum finden sich in dem Gebäude.

Die meisten Arbeitsplätze hängen mit den verschiedenen Laboren zusammen. „Wir betreiben hier spannende und hochklassige Forschung“, sagt Bessler. „Die wichtigen Themen im Bereich Entwicklung von nachhaltigen Energiesystemen werden adressiert, Fragestellungen aus verschiedenen Blickwinkeln beleuchtet und Ergebnisse erzielt. Dabei arbeiten wir zusammen, um auch interdisziplinär zu Lösungen zu kommen.“

Bessler selbst leitet dabei die Forschungsgruppe Elektrische Energiespeicherung. Die Gruppe beschäftigt sich mit Batterien und Brennstoffzellen als integralem Bestandteil einer Energieversorgung mit hohem Anteil an Sonnen- und Windstrom. Der tagsüber produzierte Sonnenstrom beispielsweise muss für die Nacht verfügbar gemacht und vorgehalten werden. Speichertechnologie ist deshalb ein wichtiger Schlüssel. Auch in der Elektromobilität spielt die Speicherung eine zentrale Rolle.

Dem Thema Elektromobilität selbst widmet sich das Electric Mobility Competence Center unter der Leitung von Professor Dr. Christian Klöffer und Professor Dr. Patrick König. Sie beschäftigen sich mit Forschungsthemen im Bereich des optimierten Betriebs der elektrischen Antriebskomponenten von Elektrofahrzeugen. Dies geschieht sowohl gemeinsam mit namhaften nationalen Automobilunternehmen und regionalen Industriepartnern als auch im Rahmen von internationalen von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekten.

Neben der Mobilität sind auch die Gebäude ein Forschungsschwerpunkt am INES. Die Forschungsgruppe Energieeffiziente Gebäudetechnik unter der Leitung von Professor Dr. Jens Pfafferott beschäftigt sich damit. Im Mittelpunkt der Projekte stehen Wirtschaftlichkeit, Energie- und Ressourceneffizienz sowie Arbeitsplatz- und Wohnqualität. Das RIZ Energie ist ein leuchtendes Beispiel dafür.

INES-Koleiter Schmidt kümmert sich zusammen mit Professor Dr. Rainer Gasper um die Forschungsgruppe Intelligente Energienetzwerke. „Die Idee ist, dass im klimaneutralen Energiesystem der Zukunft eine Vielzahl von Verbrauchern, Speichern und dezentralen Energieanlagen intelligent zum Smart Grid vernetzt werden“, sagt Schmidt. Eine zentrale Rolle spielen Prosumenten – eine Verbindung von Konsumenten und Produzenten – als Betreiber von Microgrids. Microgrids managen lokal die Energiegewinnung und den Verbrauch und agieren zugleich im Verbund mit dem Gesamtsystem zu beiderseitigem Nutzen. „Wir entwickeln und untersuchen lokale Energiemanagementlösungen und übergreifende Koordinierungsmechanismen.“

Die Forschungsgruppe Photovoltaiktechnik und Pflanzenkohle von Professor Dr. Daniel Kray schlägt den Bogen zurück zu den Speichertechnologien von Bessler. Der Fokus liegt einerseits darauf, Photovoltaiktechnik nachhaltiger und weniger ressourcenintensiv zu gestalten. Außerdem werden die sogenannte Negativemissionstechnologien erforscht. Im Zentrum steht PyCCS (pyrogenic carbon capture and storage), das aus biologischen Reststoffen neben Pyrolyseölen und -gasen Pflanzenkohle herstellt.

„Unsere verschiedenen Forschungsgruppen hängen immer zusammen“, sagt Bessler. „Die Photovoltaiktechnik und Elektromobilität mit der Speicherung, die wiederum mit den intelligenten Energienetzwerken einhergeht, um nur zwei Beispiele zu nennen.“ So kann die im INES Tür an Tür stattfindende Forschung voneinander lernen und profitieren. „Damit haben wir bereits viel gewonnen.“