Dr. Alexander Kies

Month: Juli 2022

Habilitand

 

Kontakt

FIAS – Frankfurt Institute for Advanced Studies
Ruth-Moufang-Straße 1
60438 Frankfurt am Main

 

 

Forschungsthema

Langfristige Energieszenarien unter besonderer Berücksichtigung der meteorologischen Randbedingungen

Der Klimawandel macht die Dekarbonisierung der Energiesysteme und damit einhergehend stark ansteigende Anteile von Wind- und Solarenergie unumgänglich. Wind und Solarenergie sind jedoch vom Wetter abhängig und können nicht nach Belieben kontrolliert werden. Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energieträger geht daher ein zusätzlicher Wandel von einem nachfragegesteuerten zu einem angebotsgesteuerten Energiesystem einher, das eine größere Flexibilität auf der Nachfrageseite erforderlich macht.

Es existieren zahlreiche denkbare Lösungen, um erneuerbare Energien in das Energiesystem zu integrieren: Von preisgesteuertem Nachfragemanagement über Speichertechnologien hin zur Kopplung der verschiedenen Sektoren des Energiesystems, also Elektrizität, Wärme und Verkehr.

Die Planung all dieser Lösungen hängen jedoch in hohem Maße von akkuraten meteorologischen Wettereingangsdaten ab. In der Regel werden zur Analyse erneuerbarer Energiesysteme globale oder regionale Reanalysen verwendet. Reanalysen verknüpfen Messungen mit numerischen Modellen, um einem Zustand der Atmosphäre in der Vergangenheit abzubilden. Analysen zeigen jedoch, dass die Unterschiede zwischen den verschiedenen Analysen häufig groß sind und konkrete Auswirkungen auf die Ergebnisse von Simulationen haben.

Im Rahmen des Vorhabens sollen Methoden entwickelt werden, um die aus Eingangsdaten resultierenden Unsicherheiten abzuschätzen, zu bewerten und zu verringern. Zum Einsatz sollen hierbei Methoden des Machine Learning kommen. So sollen etwa Generative Adversarial Networks genutzt werden, um Wetterdaten zu erzeugen und auf bestimmte Eigenschaften, z.B. Klimawandelszenarien, hin zu trainieren.

Vita

Alexander Kies, geboren 1986 in Bremen, ist seit Anfang 2019 für die Arbeitsgruppe Energiesysteme und künstliche Intelligenz (http://fiasresna.github.io) am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) verantwortlich. Er studierte von 2007 bis 2012 an der Universität Bremen Physik mit Schwerpunkt auf theoretischer Halbleiterphysik. Danach promovierte er von 2013 bis 2016 an der Universität Oldenburg im Fachbereich Physik mit einer kumulativen Arbeit zur Energiesystemanalyse. Seit 2016 ist er am FIAS beschäftigt und forscht dort zu den Themen Energiesystemmodellierung, Energiemärkte und artifizielle Intelligenz.

Keywords

Energiesystemumbau, Erneuerbare Energie, Energieszenarien, Artifizielle Intelligenz

Ausgewählte Publikationen

Schlott, M., Kies, A., Brown, T., Schramm, S., & Greiner, M. (2018). The impact of climate change on a cost-optimal highly renewable European electricity network. Applied energy230, 1645-1659.

Kies, A., Schyska, B. U., & Von Bremen, L. (2016). Curtailment in a highly renewable power system and its effect on capacity factors. Energies9(7), 510.

Chattopadhyay, K., Kies, A., Lorenz, E., von Bremen, L., & Heinemann, D. (2017). The impact of different PV module configurations on storage and additional balancing needs for a fully renewable European power system. Renewable energy113, 176-189.

Kies, A., Schyska, B. U., & Von Bremen, L. (2016). The demand side management potential to balance a highly renewable European power system. Energies9(11), 955.

Brown, T., Schlachtberger, D., Kies, A., Schramm, S., & Greiner, M. (2018). Synergies of sector coupling and transmission reinforcement in a cost-optimised, highly renewable European energy system. Energy160, 720-739.


Dustin Jessen

Month: Juli 2022

Master of Arts (M.A.), Design Products

Kontakt
Folkwang Universität der Künste
Campus Welterbe Zollverein, Quartier Nord
Martin-Kremmer-Straße 21
45327 Essen

T +49 201_6505-1526
E-Mail: dustin.jessen@folkwang-uni.de

 

 

Vita

Dustin Jessen schloss 2014 sein Studium am Royal College of Art (RCA) in London ab, nachdem er zuvor Industriedesign an der Folkwang Universität der Künste in Essen und an der Design Academy Eindhoven studiert hatte. Bevor er 2012 als Stipendiat des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) unter Tord Boontje am RCA Design Products studierte, arbeitete er im Studio Eric Degenhardt in Köln. 2013 machte Dustin Jessen ein Praktikum in dem von Sam Hecht und Kim Colin geführten Londoner Büro Industrial Facility, welches einen bleibenden Einfluss auf seine Arbeit haben sollte. Seit 2014 arbeitet er sowohl selbstständig als Designer als auch als Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Dozent im Studiengang Industrial Design der Folkwang Universität der Künste. Seit 2018 ist Dustin Jessen dort Doktorand im Rahmen eines Forschungsprojekts, welches vom Umweltbundesamt (UBA) gefördert wird.

Forschungsthema

Die Gestalt der Nachhaltigkeit

In dem Forschungsvorhaben wird das Verhältnis von Form und Nachhaltigkeit im Design untersucht und versucht, Strategien zur Gestaltung nachhaltiger Produkte zu entwickeln.

Betreuung

Erstgutachterin: Prof. Dr. Christa Liedtke, Folkwang Universität der Künste / Wuppertal Institut
Zweitgutachterin: Prof. Dr. Cordula Meier, Folkwang Universität der Künste
Ort der Promotion: Folkwang Universität der Künste, Essen

Keywords

Industriedesign, Produktdesign, Nachhaltigkeit im Design, Langlebigkeit, Produktsprache, Produktsemantik, Formsprache


Pauline Jegen

Month: Juli 2022

Master of Science (M.Sc.), Wirtschaftsingenieurwesen,
Fachrichtung Bauingenieurwesen

 

Kontakt
INZIN Institut
Werdener Str. 4
40227 Düsseldorf

E-Mail: pauline.jegen(at)inzin.de

 

 

Vita

Pauline Jegen, geboren 1996 in Aachen, ist seit Oktober 2021 Stipendiatin am INZIN-Institut. Zuvor studierte sie Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Bauingenieurwesen an der RWTH Aachen. Den Schwerpunkt legte sie auf die Vertiefungsrichtungen Wasserwesen und Sustainabilty and Cooperation. Während ihres Studiums sammelte sie praktische Erfahrungen in der Bauleitung und der Projektsteuerung, sowie in einem Ingenieurbüro für Abwasserwirtschaft und technische Dienstleitungen.

Forschungsthema

Die Bauindustrie gilt als einer der ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren und verursacht einen großen Teil der globalen Treibhausgasemissionen. Zudem ist die Bauindustrie, insbesondere durch den Abriss von Gebäuden und Straßen einer der größten Abfallverursacher. Mineralische Bau- und Abbruchabfälle machen mehr als die Hälfte des gesamt entstehenden Abfallstroms in Deutschland aus. Der anfallende Bauschutt und Straßenaufbruch kann als sogenannte Recycling-Baustoffe wiederverwertet werden. Der größte Anteil verfällt dabei jedoch auf die Nutzung in Downcyclingprozessen. Durch das Bevölkerungswachstum und die Urbanisierung werden die Bautätigkeiten in den nächsten Jahren weltweit weiter zunehmen, wodurch auch der Rohstoffbedarf steigen wird. Daher stellt sich die Frage, wie eine effektivere Bewirtschaftung mineralischer Bau- und Abbruchabfälle umgesetzt werden kann.

Betreuung

Erstgutachter: Prof. Dr. Martin Faulstich, TU Dortmund
Promotionsort: TU Dortmund

Keywords

Mineralische Bau- und Abbruchabfälle, Circular Economy, Ressourcenschutz


Dr. Alexander Gönner

Month: Juli 2022

Kontakt

alexander.goenner@web.de

 

 

Vita

Alexander Gönner, geboren am 18.01.1995 in Steinfurt, arbeitet seit Februar 2020 für die Remondis Assets & Services GmbH & Co. KG in der Forschungs- & Entwicklungsabteilung der Anlagentechnik. Zuvor studierte er Physik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster im Umfang eines Bachelor- und Masterstudienganges. Während des Studiums fokussierte sich seine Forschung auf nichtlineare Phänomene in der Optik, während er sich derzeit mit der Entwicklung neuartiger optischer Waagetechniken für die Recyclingindustrie beschäftigt.

Forschungsthema

Schüttdichtenbestimmung in Recyclinganlagen mit Faser-Bragg-Gittern

Um das Ziel einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft zu erreichen, müssen derzeitige Recyclingverfahren so optimiert werden, dass weniger Abfälle beseitigt und mehr verwertet werden können. Dazu sind mehr Informationen über das aktuell verarbeitete Material erforderlich. Ein Hauptproblem stellt dabei die Schüttdichte dar, die aufgrund der Unsicherheit der derzeit eingesetzten elektrischen Bandwaagen, nur mit unzureichender Genauigkeit auf Förderbändern gemessen werden kann.

In seiner Forschung beschäftigt sich Herr Gönner daher mit der Entwicklung einer neuartigen optischen Bandwaage, die bessere Eigenschaften und eine höhere Genauigkeit als das elektrische Gegenstück verspricht. Die Idee ist die Verwendung von Glasfasern, in die ein Bragg-Gitter eingeschrieben wurde. Mit Hilfe der Reflexionseigenschaften des Gitters kann die Schüttdichte des Fördergutes präzise und schnell gemessen werden. Vor allem die Unempfindlichkeit gegen elektromagnetische Störungen, schwächere Alterungseffekte und geringere Kosten machen eine optische Bandwaage zu einer attraktiven Alternative zu dem derzeit verwendeten elektrischen Verfahren.

Keywords

Faseroptische Sensoren, Bandwaagen, Schüttdichte, Recyclingindustrie


Taner Akbay

Month: Juli 2022

Kontakt

Energy from Waste GmbH
Schöninger Str. 2-3
38350 Helmstedt

E-Mail: Taner.Akbay@eew-energyfromwaste.com

 

 

Vita

Taner Akbay, geboren am 01.06.1987 in Hannover, arbeitet seit Ende 2017 als Fachingeni­eur für das Unternehmen EEW Energy from Waste GmbH. Zuvor studierte er an der Leibniz Universität in Hannover Maschinenbau. Als Fachingenieur für Rauchgasreinigung unterstützt und optimiert er die Abfallverbrennungsanlagen des Unternehmens mit dem Ziel die Emissi­onsgrenzwerte gemäß 17. BImSchV sicher einzuhalten. Neben der Anwendung inge­nieur­technischen Wissens, setzt er auf neueste KI-Technologien wie Neuronale Netze oder Ma­schinelles Lernen, um beispielsweise schwankende Schadstoffkonzentrationen, Ver­schmut­zungen im Dampferzeuger oder schwer messbare Temperaturen im Verbrennungs­raum aufgrund der Inhomogenität des Abfalls vorherzusagen. Denn durch das vorzeitige Erkennen der Wirkzusammenhänge kann die Verfügbarkeit und der optimale Betrieb der Anlage ge­steigert werden.

Forschungsthema

Durch den Klimawandel wird die Bedeutung der nachhaltigen Nutzung und Schonung von Rohstoffen, Reduzierung von Schadstoffen und Recycling immer größer. Moderne Abfallver­brennungsanlagen unterstützen und erfüllen die in dem Kreislaufwirtschaftsgesetz festge­legten Bedingungen zur Behandlung von Abfällen. Gemäß den Klimaschutzplänen des Bun­desumweltministeriums zur Dekarbonisierung der Sektoren Wärme, Strom und Kraftstoff können Abfallverbrennungsanlagen einen wichtigen Beitrag durch die Herstellung von Bio­energie leisten. Denn durch die thermische Verwertung des Abfalls werden Elektrizität und Wärme erzeugt, die im Abfall enthaltenen Schadstoffe gemindert und das Abfallvolumen re­duziert. Trotz moderner Regel-, Automatisierungs- und Messtechnik ist die effiziente und optimale Betreibung einer Abfallverbrennungsanlage unter Einhaltung der Anforderungen wie Ver­brennungstemperaturen, Verweilzeiten und Emissionsgrenzwerte gemäß der 17. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchV) aufgrund der Inhomoge­nität der Abfallzusammensetzung immer noch eine verfahrenstechnische Herausforderung. In dieser Forschungsarbeit wird ein KI-Modell einer Abfallverbrennungsanlage auf Basis mo­derner KI-Algorithmen wie Maschinelles Lernen und Neuronale Netze entwickelt, welches die Prozesse einer Abfallverbrennungsanlage lernt und neue Zusammenhänge zwischen den Zielgrößen Verbrennung, Verschmutzung, Durchsatz, Emissionen und Wirkungsgrad liefert. Anschließend werden die wissenschaftlich validierten Erkenntnisse mit Hilfe eines eigen entwickelten Standardverfahrens in den konventionellen regelungs- und steuerungstechni­schen Prozess der Anlage integriert, um eine Vektoroptimierung zu lösen. Das KI-Modell wird mit Hilfe der Programmiersprache Python entwickelt. Durch die Art der Überwachung der Daten kann Ma­schinelles Lernen in vier große Bereiche eingeteilt werden:
► überwachtes Lernen,
► unüberwachtes Lernen,
► halbüberwachtes Lernen und
► Reinforcement Learning.
Die oben genannten Lernarten werden im Zusammenhang mit dem Forschungsziel unter­sucht. Dabei werden die Stärken und Schwächen einzelner Algorithmen nach bestimmten Qualitätskriterien erarbeitet, sodass das validierte KI-Modell eine Kombination aus allen KI-Algorithmen darstellt.

Keywords

Dekarbonisierung, Digitalisierung, Thermische Verwertung, KI, Data-Mining, Machine- und Deep Learning


Umweltwirtschaftspreis NRW 2022

Month: Juli 2022

Umweltwirtschafts-
preis.NRW 2022

Zehn Unternehmen für den Umweltwirtschaftspreis.NRW 2022 nominiert

Unter dem Motto „Gut für die Wirtschaft – besser für die Umwelt“ hat das Umweltministerium den Umweltwirtschaftspreis in diesem Jahr bereits zum zweiten Mal gemeinsam mit der NRW.BANK ausgelobt.

Der Umweltwirtschaftspreis richtet sich an innovative Unternehmen der Green Economy, die dazu beitragen, Nordrhein-Westfalens Vorreiterrolle im Bereich der Umweltwirtschaft weiter auszubauen. Auf die von einer unabhängigen Jury ermittelten Gewinner warten Preisgelder in Höhe von 60.000 Euro. Die Verleihung des Umweltwirtschaftspreises ist für November 2022 geplant.

Von den insgesamt 58 eingereichten Bewerbungen hat die Jury die innovativsten und nachhaltigsten Unternehmen bewertet und zehn Nominierte für den Umweltwirtschaftspreis.NRW ausgewählt. Nominierungen gehen nach Aachen, Düsseldorf, Essen, Köln, Menden, Münster.

Folgende zehn Unternehmen konnten sich durchsetzen und sind für den Umweltwirtschaftspreis.NRW 2022 nominiert:

„Die Beiträge zeigen das enorme wirtschaftliche, ökologische und kreative Potenzial der Green Economy in Nordrhein-Westfalen. Die Branche entwickelt wichtige Lösungen für den Umwelt- und Klimaschutz und ist damit zentraler Partner auf dem Weg zu einem nachhaltigen Leben und Wirtschaften. Den Nominierten und allen teilnehmenden Unternehmen wünsche ich weiterhin viel Erfolg – von einer starken Umweltwirtschaft profitieren Unternehmen, Natur und Mensch gleichermaßen“, so Dr. Heinrich Bottermann, Staatssekretär im Umweltweltministerium Nordrhein-Westfalen.

„Nachhaltigkeit ist für die NRW.BANK zentrales Leitmotiv und wesentliches Kriterium bei ihren geschäftspolitischen Entscheidungen“, ergänzt Eckhard Forst, Vorstandsvorsitzender der NRW.BANK. „Der Umweltwirtschaftspreis.NRW zeigt, wie wirtschaftlicher Erfolg und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen können. Er ist deshalb ein wichtiger Impulsgeber für die Transformation NRWs hin zu einer emissionsarmen und klimaresilienten Wirtschaft.“

Hier geht es zur Pressemitteilung vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen.

Weitere Informationen zum Umweltwirtschaftspreis.NRW:
Umweltwirtschaftspreis.NRW


Jule Jeschonowski-Papstein

Month: Juli 2022

Master of Science (M.Sc.) Wirtschaftsingenieurwesen,
Fachrichtung Produktion/Logistik/Fertigung
E-Mail: jule.jeschonowski(at)inzin.de

 

Vita

Jule Jeschonowski-Papstein, geboren 1995 in Nettetal, forscht seit Oktober 2021 als Stipendiatin am INZIN-Institut in Kooperation mit Veolia an dem Ökodesign, einem zentralen Aspekt der Kreislaufwirtschaft. Frau Jeschonowski-Papstein ist außerdem als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der TU Dortmund tätig.

Zuvor war sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Bergischen Universität Wuppertal im Lehr- und Forschungsgebiet Baubetrieb und Bauwirtschaft im Bereich der modernen Bauleitung sowie der Digitalisierung und Optimierung von Prozessen im Rahmen von BIM tätig. Sie studierte Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Produktion/Logistik und Fertigung an der HS Niederrhein und HS Hamm-Lippstadt.


Dr. Ewa Harlacz

Month: Juli 2022

Dr. jur. ; LL.M.
Projektleiterin
Email: ewa.harlacz(at)inzin.de

Vita

Seit 2020 ist Dr. Ewa Harlacz Projektleiterin beim INZIN Instituts. Sie ist unter anderem im Kompetenznetzwerk Umweltwirtschaft.NRW (KNUW) für die regionale Vernetzung von Unternehmen der Green Economy zuständig und organisiert Regional- und Unternehmensdialoge.
Außerdem ist sie Mitglied der Themenplattform Nachhaltige Kreislaufwirtschaft der Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften (SATW).
Zuvor war Dr. Harlacz unter anderem bei der TBF + Partner AG sowie der Europäischen Kommission als Juristin in Fachfragen zu Umwelt- und Planungsrecht sowie Klimaschutz- und Energierecht tätig.