Energieverfahrenstechnik zwischen Modellierung, Experiment und Energiesystem

von FoKo

FIW

MBVT-Kolloquium

Am 13. Mai 2026 wurde die MBVT-Kolloquienreihe mit einem Vortrag von Prof. Dr. Christoph Wieland fortgesetzt. Prof. Wieland leitet den Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik und Energiesysteme an der Universität Duisburg-Essen und ist zugleich Wissenschaftlicher Vorstand des Gas- und Wärme-Instituts Essen e.V. (GWI).

Unter dem Titel „Energieverfahrenstechnik zwischen Modellierung, Experiment und Energiesystem“ stellte Prof. Wieland die Arbeit seines Lehrstuhls vor und gab spannende Einblicke in aktuelle Fragestellungen der Energieforschung. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie Energieprozesse künftig effizienter, flexibler und klimafreundlicher gestaltet werden können.

Dabei wurde deutlich, dass die Forschung des Lehrstuhls verschiedene Ebenen der Energieversorgung zusammenführt. Im Fokus stehen sowohl zentrale als auch dezentrale Formen der Energiewandlung, Fragen der Energieeffizienz sowie die Dekarbonisierung des Energiesektors. Charakteristisch ist dabei die Verbindung unterschiedlicher methodischer Ansätze: Von der Prozesssimulation über experimentelle Untersuchungen bis hin zur Bewertung auf Systemebene.

Eng damit verknüpft ist auch die Arbeit des GWI. Als anwendungsnahes Forschungsinstitut beschäftigt sich das GWI mit Zukunftsfragen der Energieversorgung und bildet eine wichtige Schnittstelle zwischen Wissenschaft, Industrie und Praxis. Diese Verbindung prägt auch die Arbeit von Prof. Wieland, die grundlagenorientierte Forschung mit konkreten technischen Anwendungen zusammenführt.

Wie solche Fragestellungen praktisch bearbeitet werden, zeigte Prof. Wieland anschließend am Beispiel von Carbon-Capture-Technologien. Im Mittelpunkt standen Müllverbrennungsanlagen und die besonderen Anforderungen, die bei der Integration von CO₂-Abscheidetechnologien entstehen. Anders als bei klassischen Kraftwerksprozessen schwanken hier die Zusammensetzung des Brennstoffs und die Rauchgasbedingungen deutlich – gleichzeitig müssen die Abscheideprozesse möglichst energieeffizient betrieben werden.

Der Lehrstuhl untersucht unter anderem, wie sich aminbasierte CO₂-Wäschen modellieren und optimieren lassen. Dabei spielen dynamische Betriebsbedingungen ebenso eine Rolle wie Fragen des Energiebedarfs und der Prozessführung. Die vorgestellten Arbeiten verdeutlichten anschaulich, wie simulationsgestützte Methoden dazu beitragen können, technische Anlagen realitätsnäher abzubilden und Optimierungspotenziale systematisch zu identifizieren.

Darüber hinaus gab der Vortrag einen Überblick über die methodische Breite des Lehrstuhls. Zum Einsatz kommen unter anderem Energiesystemsimulationen, Kraftwerks- und Prozesssimulationen, dynamische Prozessmodelle, thermodynamische Berechnungen, Datenanalyse und Scientific Computing. Dadurch können Energieprozesse auf unterschiedlichen Ebenen untersucht werden: Von einzelnen Komponenten über komplette Anlagen bis hin zu komplexen Energiesystemen.

Zum Abschluss richtete Prof. Wieland den Blick auf zukünftige Entwicklungslinien und mögliche Kooperationen. Genannt wurden insbesondere die Weiterentwicklung dynamischer Simulationen für CO₂-Abscheidetechnologien, die Optimierung von Energieanlagen durch moderne Regelungsansätze sowie der Ausbau experimenteller Arbeiten und Validierungsdaten.

Der Vortrag machte deutlich, wie eng Modellierung, Experiment und Systemperspektive in der Energieverfahrenstechnik miteinander verknüpft sind. Auch die anschließende Diskussion zeigte, wie viele Anknüpfungspunkte das Thema für andere Fachgebiete bietet. Damit bestätigte sich erneut die Rolle des MBVT-Kolloquiums als wichtige Plattform für den fachlichen Austausch innerhalb der Fakultät.

Das nächste Kolloquium findet am 10. Juni 2026 statt

Eine Anmeldung ist nicht erforderlich. Alle Interessierten sind herzlich eingeladen.