Nachwuchsforschergruppen

  • Nachwuchsforschergruppe "SaxoGRID"

    Kurzbeschreibung des Vorhabens

    Die Energiewende in Deutschland und Europa geht mit grundlegenden Änderungen in der Erzeugerstruktur und damit auch den Netzstrukturen einher. Während in der Vergangenheit die Versorgung der Verbraucher durch Großkraftwerke in den Übertragungsnetzen erfolgte, sind regenerative Erzeugungsanlagen größtenteils in den Verteilnetzen platziert.

    Die Einspeisung durch regenerative Erzeugungsanlagen erfolgt dabei vor allem über leistungselektronische Komponenten, die sich in ihrem elektrischen Verhalten wesentlich von den Generatoren konventioneller Kraftwerke unterscheiden. In der Regel werden die neuen Erzeugungsanlagen über Kabel angebunden, infolgedessen der bisherig hohe Freileitungsanteil im 110-kV- und in den Mittelspannungs-Netzen sinkt. Dieser in den letzten 25 Jahren erfolgte und perspektivisch zu erwartende Rückbau der konventionellen Kraftwerke trifft insbesondere auch die sächsischen Verteilnetze. Dies führt zu neuen An- bzw. Herausforderungen an den Betrieb der Netze und an die Betriebsmittel mit deren Isoliersystemen.  

    Die Verteilnetze zeichneten sich in der Vergangenheit durch eine hohe Versorgungsqualität aus, die auch in Zukunft beibehalten werden soll. Bisherige Konzepte zur Betriebsführung der Verteilnetze, insbesondere in kritischen Betriebszuständen, basieren aber auf den Netzstrukturen des konventionellen Netzbetriebs. Die Betriebsführung ist bisher auf Freileitungsnetze ausgelegt und muss auf die Anforderungen der Netze mit erhöhtem Kabelanteil und dezentralen regenerativen Erzeugungsanlagen erweitert werden.

    Projektziele

    Konzepte zur Betriebsführung der Verteilnetze müssen auf deren zukünftige Struktur angepasst bzw. neu entwickelt werden. Der wichtigste Bestandteil dieser Konzepte ist die Begrenzung des Erdfehlerstroms auf Werte, die die Personensicherheit und den stabilen Betrieb des Verteilnetzes garantieren. Die zunehmende Verkabelung und der Ausbau der Netze hat jedoch zwangsläufig größere Fehlerströme zur Folge. Des Weiteren führt die Zunahme von leistungselektronischen Baugruppen, sowohl auf der Seite der Erzeuger, als auch auf der Verbraucherseite, zu erhöhten Oberschwingungspegel, welche sich im Netz ausbreiten, Isolierungen beanspruchen und auch einen nicht unerheblichen Beitrag zum Fehlerstrom leisten.

    Die Bestimmung und die Auswirkungen dieser erhöhten Fehlerströme und mögliche Gegenmaßnahmen werden derzeit kontrovers diskutiert und sind Bestandteil der Forschung. Die Auswirkungen der zusätzlichen Beanspruchung der Isolierungen der Betriebsmittel durch Oberschwingungen ist bisher weitestgehend unbekannt. Untersuchungen dazu sind folglich zwingend notwendig.

    Laufzeit

    Juli 2018 - Juni 2021


    Hier finden Sie die Projektbeschreibung im FIS

  • Nachwuchsforschergruppe "(Mikro)Plastik im Boden"

    Kurzbeschreibung

    Kunststoffe finden in der Gesellschaft vielfältig Anwendung, z. B. in Form von Verpackungen. Durch unsachgemäßen Umgang, Entsorgung oder durch Abnutzung werden die Kunststoffe in verschiedenste Umweltkompartimente eingetragen. Infolge von Degradationsprozessen kann dabei sogenanntes Mikroplastik entstehen. Die Forschung hat sich in den letzten Jahren auf die Untersuchung der Kontamination von aquatischen Systemen fokussiert. Doch zugleich existiert eine weitere Ressource, die umfassender Aufmerksamkeit bedarf: der Boden. Durch natürliche Transportprozesse wird Mikroplastik auch in dieses Umweltkompartiment, einschließlich landwirtschaftlicher Flächen, eingetragen.

    Projektziele

    • Entwicklung eines sicheren Bestimmungsverfahrens von Mikroplastik in Boden-Matrices
    • Erstellung eines Prognosemodells zur Simulation der Transportpfade
    • Untersuchung des Einflusses auf Nutzplanzen, mit Fokus auf dem Übertragungspfad Boden-Pflanze-Mensch
    • Identifikation von Belastungs-Hotspots durch ein Monitoring auf potentiell gefährdeten Flächen
    • Entwicklung eines verfahrenstechnischen Konzeptes für die Aufreinigung  von kontaminierten Böden und Komposten

     

    Laufzeit

    Januar 2020 - Dezember 2022


    Hier finden Sie die Projektbeschreibung im FIS!

  • Graduiertenkolleg "Neue Systeme zur Ressourcenschonung"

    Kurzbeschreibung des Vorhabens

     

    Die Nachwuchsforschergruppe in Form eines Graduiertenkollegs führt Forschende mit der Zielrichtung Promotion und ihre Projekte aus technischen und techniknahen Fächern symbiotisch zur Untersuchung und Entwicklung „Neuer Systeme zur Ressourcenschonung“ zusammen.

    Das Hauptziel ist die bestmögliche Vorbereitung der beteiligten Nachwuchsforscher auf ihren weiteren Karriereweg in Wirtschaft und Wissenschaft. Ein vielversprechender Ansatz liegt in der interdisziplinären Bearbeitung von Themen, die sowohl für die Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG) als auch für die Wirtschaft der Region relevant sind.

    Der gewählte Themenbereich ist dem Forschungsschwerpunkt Energie und Umwelt zuzuordnen und beinhaltet dabei die wissenschaftliche Begleitung des für die HSZG abbildbaren Bereichs der „Energiewende“. Die Nachwuchsforscher werden dabei sowohl zur Durchführung von angewandter Forschung, als auch zur Tätigkeit als Führungskraft, zur Stärkung des Wissenstransfers und der Vernetzung in der Region sowie zur Lehre befähigt.

     

    Aktuelle Projekte

     

    Zukunftssichere Stromerzeugung [FIS]
    Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. A. Kratzsch

    Instationäre Strömungen
    Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. J. Meinert

    Ressourcenschonende Produkte
    Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. M. Klaubert, Prof. Dr.-Ing. F. Hentschel

    Power-to-Gas-to-Power [FIS]
    Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. habil. T. Zschunke

    Dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung
    Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. J. Meinert

    Informations- und Kommunikations-Technologien
    Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. J. Lässig

    Regionale Energiemärkte [FIS]
    Projektleitung: Prof. Dr. rer. pol. T. Schütte

     

    Laufzeit der Projekte: 01.08.2015 - 31.07.2018

     

    Hier bekommen Sie eine Übersicht der Projekte als PDF.

  • Nachwuchsforschergruppe "Entwicklung umweltingenieurtechnischer Verfahren zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen"

    Kurzbeschreibung des Vorhabens

    Zu den Anlagen der Umweltinfrastruktur gehören u. a. natürliche Fels- und Lockergesteinshänge, Dämme, Deiche, Deponien und Kippenablagerungen, die ihre Funktion für unbestimmte oder zumindest sehr lange Zeiträume erfüllen sollen. Dafür werden Prognosewerkzeuge entwickelt und der Materialeinsatz optimiert

    Das grundsätzliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Etablierung umweltingenieurtechnischer Konzepte für die nachhaltige Nutzung der Umweltressourcen.

    Teilziele

    • Verlängerung der Nutzungsdauer bestehender Bauwerke durch Entwicklung wirklichkeitsnaher Prognosewerkzeuge
    • Optimierung des Materialeinsatzes für Neubau, Sanierung und Ertüchtigung durch Optimierung der Materialparameter
    • Verfahrenstechnische Aufbereitung und ökologisch verträgliche Nutzung problematischer Materialien zur Ertüchtigung oder die Neuerrichtung von Umweltinfrastrukturbauwerken

    Für dieses Vorhaben wurde eine hochschulübergreifende Nachwuchsforschergruppe mit Absolventen unterschiedlicher Ingenieur- und Umweltstudienrichtungen gebildet. Es werden die spezifischen Arbeitsweisen der beteiligten Fachgebiete für die Entwicklung von Verfahren zur nachhaltigen Nutzung der Ressourcen kombiniert.

    Partner der Nachwuchsforschergruppe

    • Hochschule Zittau/Görlitz
    • TU Bergakademie Freiberg
    • Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden

     

    Laufzeit: Juli 2016 - Juni 2019

     

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  • Nachwuchsforschergruppe "Erdwärme"

    Kurzbeschreibung des Vorhabens

    Erdgekoppelte Wärmepumpen tragen dazu bei, den Endenergiebedarf für die gebäudeseitige Wärmeversorgung zu minimieren. Ihr Leistungsvermögen kann diese Technologie vor allem im kombinierten Heiz- und Kühlbetrieb entfalten. Zur Ausschöpfung verfügbarer Effizienzpotenziale besteht Forschungsbedarf hinsichtlich der Planungsmethoden, der Vorhersagemodelle sowie praxistauglicher Betriebskonzepte.

    Projektziel

    Zielstellung des Forschungsvorhabens ist es, im Themenfeld der erdgekoppelten Wärmepumpenanlagen wissenschaftlichen Problemstellungen lösungsorientiert zu begegnen, Optimierungskonzepte zu entwickeln und damit ebenso einen praxisrelevanten Beitrag zu leisten.  Hierbei soll die praxisorientierte Forschung speziell durch das Zusammenwirken von Absolventen unterschiedlicher Fachbereiche profitieren.

    Um im Zuge der Forschungstätigkeit numerische Modellrechnungen mit einem vertretbaren Zeitaufwand realisieren zu können, verfügt die Nachwuchsforschergruppe über eine leistungsstarke Rechentechnik. Für experimentelle Untersuchungen kann das Forscherteam darüber hinaus auf einen umfangreich ausgestatteten Erdwärmesondenversuchsstand zurückgreifen.

    Laufzeit

    Augutst 2017 - Juni 2020


    Mehr Informationen zur Nachwuchsforschergruppe gibt es auf der Fakultätswebsite und im FIS.

  • Nachwuchsforschergruppe Biocatalysis Platform Zittau (BioPlatZ)

    An der Fakultät Natur- und Umweltwissenschaften der Hochschule Zittau/Görlitz hat die Nachwuchsforschergruppe „Biocatalysis Platform Zittau“ (BioPlatZ) im Oktober 2017 die Forschungsarbeiten zum Thema „Identifikation von Enzymen als Biokatalysatoren und deren Anwendung in bio- und chemokatalytischen Prozessen zur Herstellung von Feinchemikalien“ aufgenommen. Gefördert wird das Projekt mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds und von der Sächsischen Aufbaubank. Im Rahmen dieses interdisziplinären Projektes sollen neuartige energie- und ressourcenschonende Syntheseverfahren für Verbindungen entwickelt werden, die in Form von Wirkstoffen hohe Anforderungen an deren Reinheit stellen.

    Unter Verwendung von ganzen Zellen bzw. isolierten Enzymen als Biokatalysatoren sollen selektive Transformationen von Ausgangssubstanzen ermöglicht werden, die wiederum als Grundbausteine für Synthesen komplexer chiraler Moleküle dienen. Diese Kombination biotechnologischer und chemischer Ansätze ermöglicht die Einbeziehung biobasierter Rohstoffe bei einer nachhaltigen, energie- und umweltschonenden Herstellung von Feinchemikalien als high added-value Produkte.

    Das Team der Nachwuchsforschergruppe BioPlatZ besteht aus sechs jungen Wissenschaftlern aus Deutschland und Tschechien. Ganz konkret werden in den kommenden drei Jahren chemo-enzymatische Synthesen chiraler building blocks untersucht. Chemo-enzymatisch bedeutet dabei, dass sowohl chemische als auch biologische Katalysatoren eingesetzt werden.

    Gemeinsames Ziel der Nachwuchsforschergruppe BioPlatZ ist es, mithilfe chemo-enzymatischer Reaktionen chemische Verbindungen herzustellen, die eine bestimmte, genau definierte Konfiguration besitzen. Das bedeutet, dass die in der Nachwuchsforschergruppe hergestellten Strukturen eine spezifische dreidimensionale Anordnung im Raum aufweisen müssen, um als chirale building blocks eingesetzt werden zu können. Chirale building blocks sind kleine Moleküle mit definierter Stereochemie, mit deren Hilfe später pharmazeutische Produkte entstehen, beispielweise Wirkstoffe gegen zu hohen Blutdruck.

    Das Nachwuchsforscherteam setzt sich aus drei Disziplinen zusammen:

    • Die Biochemie wird von Professorin Annett Fuchs und der Postdoktorandin Frau Dr. Kateřina Barková betreut.
    • Die Organische Chemie wird von Professor Dieter Greif geführt.
    • Die Mikrobiologie steht unter Leitung von Professor Thomas Wiegert und dem Postdoktoranden Herrn Dr. Marek Pecyna.

    In dieser Konstellation kann so jedes Fachgebiet seine Expertise einbringen. Die Arbeitsgruppe von Professor Wiegert ist in der Lage, Mikroorganismen so zu verändern, dass eine bestimmte Reaktion erreicht werden kann. Die AG von Professorin Fuchs übernimmt die genetisch optimierten Stämme und macht ein Screening. Professor Greif führt schließlich die chemischen Reaktionen durch und erhält die gewünschten Produkte.

    Laufzeit

    September 2017 - November 2020


    Hier finden Sie die Projektbeschreibung im FIS!

Finanziert aus Mitteln der Europäischen Union und des Freistaates Sachsen.

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