Kreislauf Richtung Energiewende: Zahlreiche Institute kooperieren beim Clean-Circles-Projekt
Eisen verfügt über großes Potenzial, um zur Energiewende beizutragen. Das Metall und seine Oxide könnten in einem Kreislauf als kohlenstoffneutraler Energieträger genutzt werden, um regenerative Energie aus zum Beispiel Wind und Sonne zu speichern. Wie das funktioniert, erforscht ein Kooperationsprojekt der Technischen Universität Darmstadt, der Hochschule Darmstadt, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR – Institut für CO2-arme Industrieprozesse in Cottbus. Das Clean-Circles-Projekt lotet die Möglichkeiten aus, Erneuerbare Energie in großen Mengen zu speichern, zu transportieren und CO2-frei bereitzustellen – eine bisher ungelöste Herausforderung der Energiewende.
Konventioneller Energie-Transport: Thüringer ‚Strombrücke‘ – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft, für Solarify
An dem Kooperationsprojekt ist seitens der JGU das Institut für Politikwissenschaft beteiligt. Mitarbeiter um Prof. Arne Niemann im Bereich Internationale Politik untersuchen insbesondere, welche Anhaltspunkte und Kriterien für die Bewertung von Drittländern als Partner der Clean-Circles-Technologie herangezogen werden könnten.
Eisen könnte als nachhaltiger Energieträger zum Einsatz kommen – wenn genügend Grünstrom da ist
Das Prinzip von Clean Circles beruht auf der Idee, elektrische Energie aus Erneuerbaren Quellen in Eisen einzuspeichern und dadurch lager- und transportfähig zu machen. Zunächst würde für die Einspeicherung regenerativ erzeugter Strom genutzt, um Eisenoxid zu reduzieren. Das so erhaltene Eisen könnte in Form von Eisenstaub gelagert oder transportiert werden, um andernorts Energie zu erzeugen. Dazu würde Eisen wieder oxidiert, idealerweise in umgerüsteten ehemaligen Kohlekraftwerken, wobei CO2-freier Strom gewonnen wird. Das dabei entstehende Eisenoxid, also Rost, könnte dann wieder zu Orten geliefert werden, wo regenerativ erzeugter Strom für die nächste Reduktionsrunde zur Verfügung steht. „Damit würde ein grüner Kreislauf geschaffen, bei dem kein Kohlendioxid in die Atmosphäre entweicht“, erklärt Friedrich Plank vom Bereich Internationale Politik der JGU.
Ein Problem dabei ist, dass es in Deutschland an grünem Strom mangelt – eine Voraussetzung, um den Kreislauf am Laufen zu halten. Daher wird überlegt, ob der Reduktionsprozess idealerweise in Drittländern erfolgen kann, wo Wind- oder Sonnenenergie in größeren Mengen vorhanden sind. „Das könnten auch Länder außerhalb der EU sein, das wird am Ende von spezifischen Faktoren und politischen Entscheidungen abhängen“, so Dr. Johannes Muntschick, ebenfalls Mitarbeiter in dem Projekt. Vor diesem Hintergrund untersucht die Politikwissenschaft in diesem Projekt auch, welches Vorgehen gesellschaftlich akzeptiert und politisch durchsetzbar wäre. Bislang fehlt es noch an den methodischen und empirischen Grundlagen für diese Diskussion, die allerdings notwendig ist, um ein Scheitern wie bei der Desertec-Initiative oder zeitaufwändige Auseinandersetzungen wie etwa zur Standortwahl von Windrädern zu vermeiden. „Wichtig ist es, bereits im Vorfeld Aufklärungsarbeit zu leisten und die Bevölkerung auf beiden Seiten einzubinden“, so Niemann. Dabei dürfe man nicht nur rein wirtschaftliche Faktoren bei der Wahl von Partnerländern berücksichtigen. „Der Krieg in der Ukraine und die nun drohende Gasknappheit zeigen exemplarisch, dass die politischen Rahmenbedingungen eine zentrale Rolle spielen“, betont Niemann.
Die interdisziplinäre Kooperation von Politikwissenschaft im Verbund mit Natur- und Ingenieurswissenschaften auf dem Gebiet der regenerativen Energien ist wohl einzigartig. Bisher war die politikwissenschaftliche Forschung in Fragen internationaler Kooperationen bei Energiepartnerschaften oder im Rahmen von Projekten der Entwicklungspolitik stark engagiert, mit innovativen Energieprojekten wie der Clean-Circles-Technologie wird allerdings Neuland betreten. Um die Diskussion über diesen neuen Energieträger vorzubereiten und wichtige Akteure zu identifizieren, hat die Mainzer Gruppe die Entwicklungen bei Wasserstoff untersucht und die Diskurse auf Ebene der EU betrachtet. „Ziel ist es dabei, den Diskurs um grünen Wasserstoff in Europa auf die Clean-Circles-Technologie zu extrapolieren“, so Plank. Erste Ergebnisse dazu wurden bei einer Clean-Circles-Klausurtagung im Juni 2022 den Kooperationspartnern vorgestellt.
Das Clean-Circles-Projekt nahm im Sommer 2021 die Arbeit auf. Die Mainzer Politikwissenschaft wird durch eine erste Anschubfinanzierung durch den Strategiefonds der Forschungsinitiative des Landes Rheinland-Pfalz finanziell unterstützt. Der rege Austausch und die enge Kooperation zwischen der JGU und der TU Darmstadt, insbesondere Prof. Dr. Michèle Knodt vom Arbeitsbereich Vergleichende Analyse politischer Systeme und Integrationsforschung, in diesem Projekt zeigt exemplarisch, wie die RMU interdisziplinäre Zukunftsfelder gemeinsam erschließt.
Allianz der Rhein-Main-Universitäten
Die Goethe-Universität Frankfurt am Main, die Johannes Gutenberg-Universität Mainz und die Technische Universität Darmstadt bilden als renommierte Forschungsuniversitäten die länderübergreifende strategische Allianz der RHEIN-MAIN-UNIVERSITÄTEN. Mit einer Rahmenvereinbarung im Dezember 2015 wurde diese bereits langjährig bestehende Partnerschaft zur strategischen Allianz ausgebaut, um die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit der Universitäten zu stärken, gemeinsam Studienangebote zu verbessern und Wissenstransfer und Vernetzung mit der Gesellschaft zu gestalten.
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