Der Tag begann im historischen alten Wasserhaus der Stadtwerke Zittau, in dem die Gäste herzlich empfangen wurden. Anschließend stellte die HSZG ihr Portfolio nebst ihren Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten vor. Im Mittelpunkt standen auch die vier Forschungsinstitute der Hochschule, darunter das Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik (IPM), das den Veranstaltungstag federführend organisiert und gestaltet hatte.

Das Tagesprogramm führte dann durch die nachfolgend beschriebenen sieben Stationen, die inhaltlich alle auf das Ziel einzahlen, Fusionsenergie verfügbar zu machen.

Das Zittauer Kraftwerkslabor (ZKWL) wurde unter Federführung des IPM in den Jahren 2011 bis 2015 aufgebaut und dient der experimentell gestützten Entwicklung auf drei Feldern: Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz von Energieanlagen, die Entwicklung von Energiespeichern sowie Lösungen zur verbesserten Nutzung regenerativer Energiequellen. Zentraler Bestandteil des Labors sind Großversuchsanlagen, die im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte konzipiert und aufgebaut wurden. Für die Fusionsfrage ist dieser Ansatz exemplarisch: Wer Dampfkreisläufe im großen Maßstab experimentell beherrscht, verfügt über genau das Wissen, das für die Wärmeauskopplung eines künftigen Fusionskraftwerks gebraucht wird.

An der Versuchsanlage des Projektes AQVA HEAT III wird ein innovatives Gesamtkonzept zur ganzjährigen Bereitstellung von Wärme auf Basis von Oberflächengewässern realisiert und saisonal erprobt, begleitet von einem gewässerökologischen Monitoring. Dieses Konzept kann ein Baustein für eine künftige Wärmeversorgung auf Basis erneuerbarer Energien sein. Bemerkenswert ist der Anspruch, innovative Wärmeerzeugungssysteme aus der Forschung in die Anwendung zu überführen – bei regionalen Wärmeversorgern und darüber hinaus. Gefördert wird das Projekt im Rahmen der Förderrichtlinie Energie und Klima des Freistaates Sachsen (FRL EuK 2023, SAB).

Nächste Station war die Hochspannungshalle im Haus ZV, in der Forschung, Lehre und Vorführungen stattfinden. Hier findet sich Technik zur Erzeugung und Messung hoher Spannungen bis 700 kV Wechselspannung, 800 kV Gleichspannung und 1,2 MV Impulsspannung. Damit werden Materialien und Komponenten der Hochspannungstechnik wie Isolatoren, Kabel und Muffen unter verschiedenen Belastungen getestet – im Rahmen geltender Normen für industrielle Dienstleistungen, aber auch darüber hinaus für die Grundlagenforschung auf dem Gebiet polymerer Isolierstoffe.

Vor Ort stellten die Mitarbeiter das Projekt “DC LabSaxony” und den Sächsischen DC Campus als Innovationshub für Gleichstromtechnologie in der Dreiländerregion vor: Gleichstromnetze gelten als zukunftsweisende Lösung für die Energiewende, besonders bei der Integration von Speichern, der E-Mobilität und der Versorgung von Industrieanlagen: zwei- bis dreimal höhere Übertragungskapazität, 20 Prozent geringere Verluste, geringerer Materialeinsatz, höhere Ausfallsicherheit durch dezentrale Inselnetze und bessere Skalierbarkeit bei der Einspeisung erneuerbarer Energien.

Das im Anschluss gemeinsam besuchte Labor für Strahlentechnik der Fakultät Maschinenwesen ist eingerichtet zum Umgang mit umschlossenen radioaktiven Stoffen und zum Betrieb einer Anlage zur Erzeugung ionisierender Strahlen – eines Neutronengenerators – auf Grundlage der Strahlenschutzgesetzgebung.

Die schmiermittelfreie Dampfturbine des Fachgebietes Mechatronische Systeme des IPM gehörte ebenfalls zum Programm. Sie beweist anschaulich, wie schwere Rotoren mit Hilfe von Magnetlagern und somit schmierstofffrei gelagert werden können und dass diese auch hohen thermischen und mechanischen Lasten standhalten – ein Ansatz, der für die Wärmekette eines Fusionskraftwerks und für hohe Lastwechsel genutzt werden kann.

Das Thermohydrauliklabor des Fachgebiets Kerntechnik/Soft Computing des IPM verfügt über Versuchsanlagen wie die Zittauer Strömungswanne, die in einer Vielzahl von Projekten der nuklearen Sicherheitsforschung entwickelt und eingesetzt wurden. Modulare Anlagenkomponenten erlauben den Aufbau verschiedenster Strömungskreisläufe für flüssige Medien oder Mehrphasensysteme – von Heiz- und Kühlkomponenten über komplexe Teilgeometrien, Sedimentationsstrecken und Freistrahlen bis hin zu Sieben und Filtern. Zur Verfügung stehen u. a. auch adaptive bildbasierte Messgeräte sowie Strömungsmesstechnik.

Für Begeisterung sorgte dann ein besonderes, interaktives Exponat: der H²-Scooter. Dieser wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWU projektiert und gefertigt und verkörpert die klassischen Ingenieursdisziplinen – Elektrotechnik, Maschinenbau, Informatik – ebenso wie zeitgenössische Themen wie Wasserstofftechnologie, Leichtbau, additive Fertigung und autonomes Fahren. An dieser Stelle setzt auch die Fusionsbranche an: Für viele Unternehmen beginnt die Beschäftigung mit Fusion nicht beim Reaktor, sondern bei Werkstoffen, Fertigungsverfahren, Sensorik und Anlagenbau – also bei Kompetenzen, die auch an der HSZG bereits vorhanden sind.

Die Rückmeldungen der Teilnehmenden zum Tag waren durchweg positiv, die Labortour der HSZG wurde von einigen als besonderes Highlight der Summer School hervorgehoben. Stellvertretend hierfür drei Stimmen:

> „High voltage show was really nice!! - also the Kraftwerkslabor :)"

> „Thermal pump, thermal energy, accumulation of thermal energy, hydrogen-fuel car, high voltage, nuclear reactors (challenges). I liked everything from this trip. The program was very informative and interesting. People were very nice and answered all questions. I could see that they like what they do."

> „I did enjoy the practical and labs tour part."

Bemerkenswert ist, wie präzise die Teilnehmenden ihren Lerngewinn benennen – das Programm der Summer School funktioniert, weil es nicht die Fusionsphysik selbst lehrt, sondern all die Werkzeuge zeigt, mit denen Fusionsanlagen gebaut werden.