CDG-Preis 2024: Im Zeichen des Klimaschutzes

Teilweise oder vollständig elektrisch angetriebene Autos und andere Fahrzeuge und Maschinen haben das Potenzial, den CO₂-Ausstoß deutlich zu reduzieren und damit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Forschungsbedarf besteht z.B. hinsichtlich der Lebensdauer und Effizienz von Batterien und Brennstoffzellen.

Auf der anderen Seite ist elektrischer Strom nur so „sauber“ wie seine Erzeugung: Wenn die Emissionen bei der Stromerzeugung statt im Straßenverkehr entstehen, wird das Problem nur verlagert. Es braucht daher auch Forschung an emissionsarmen Energiequellen wie etwa Wasserkraft.

Zwei Seiten einer (Klima-)Medaille

Das ist der Grund, warum sich die beiden diesjährigen Preisträger so gut ergänzen: Christoph Hametner von der TU Wien befasst sich damit, hybride und elektrifizierte Antriebssysteme zu optimieren. Effizienz und Lebensdauer der dabei genutzten Batterie- bzw. Brennstoffsysteme sollen maximiert werden: Wenn beispielsweise ein Elektroauto seine Antriebsressourcen effizienter nutzt und sehr lange funktionstüchtig bleibt, kommt dies Endverbraucher*innen und Umwelt gleichermaßen zugute.

Damit elektrische Antriebe aber wirklich zum Klimaschutz beitragen, muss der benötigte Strom emissionsarm erzeugt werden, zum Beispiel durch Wasserkraft. Hier setzt die Arbeit von Christoph Hauer (BOKU Wien) an: Auf Basis seiner Forschung zu Sedimentbewegungen in Fließgewässern und deren Vorhersage können Wasserkraftwerke effizienter betrieben und gewartet werden, während zusätzlichen ökologischen Schäden vorgebeugt wird. Gleichzeitig forscht Hauer an der Bewältigung der Folgen des Klimawandels, denn der Sedimenthaushalt wird auch durch das Abschmelzen der Gletscher in den Einzugsgebieten oder die verstärkte Abschwemmung von Ackerland durch Starkniederschläge beeinflusst.

Forschen für die Zukunft

“Der Klimawandel ist wohl eine der größten Herausforderung unserer Zeit“, betont CDG-Präsident Martin Gerzabek. ”Umso mehr freue ich mich, wie erfolgreich unsere Laborleiter Christoph Hametner und Christoph Hauer dazu beitragen, dieser Entwicklung entgegenzuwirken: Nachhaltig betriebene Fahrzeuge und Maschinen sowie emissionsarme Energiegewinnung sind ganz große Zukunftsthemen des 21. Jahrhunderts, und die in den CD-Labors erzielten Fortschritte sind mehr als beachtlich. Ich gratuliere den beiden Preisträgern von ganzem Herzen und bedanke mich auch herzlich bei ihren Teams und den Unternehmenspartnern."

“CD-Labors liefern einen essentiellen Beitrag zu den strategischen Zielen unserer Forschung”, erläutert Peter Ertl, Vizerektor Forschung, Innovation, Internationales der TU Wien. “Sie ermöglichen Forschung in zukunftsweisenden Themenbereichen durch das Zusammenspiel zwischen Grundlagen- und angewandter Forschung, wo Unternehmenspartner die Impulsgeber sind. Somit schaffen wir ein Innovationsökosystem mit dem Fokus auf nachhaltige und sozial verantwortliche Unternehmenskooperationen.”

Eva Schulev-Steindl, Rektorin der BOKU Wien: “Die Christian Doppler-Labors sind dank ihrer Vernetzung von Wissenschafter*innen mit innovativen Unternehmen ein wichtiger Bestandteil der Forschung an der BOKU University sowie auch unserer Third Mission. Die angewandte Grundlagenforschung, die Priv.-Doz. DI Dr. Christoph Hauer gemeinsam mit den Unternehmenspartnern im CD-Labor für Sedimentforschung und -management betreibt, ist ein wichtiger Beitrag dazu, dass wir den erneuerbaren Energieträger Wasserkraft künftig noch nachhaltiger und mit optimierten ökonomischen, technischen und ökologischen Standards nutzen können.”

Mehrwert für die Unternehmenspartner

Andreas Klug, Head of R&T bei AVL List GmbH, dem Unternehmenspartner des CD-Labors von Christoph Hametner: “In Zusammenarbeit mit Prof. Hametner wurden innovative Konzepte zur Überwachung und Regelung zukünftiger Antriebssysteme entwickelt. Fortschritte wie datenbasierte Modellierung und virtuelle Sensoren ermöglichen präzise Degradationsabschätzungen. Diese Technologien fördern die Effizienz und Langlebigkeit elektrifizierter Antriebssysteme und stärken die AVL List GmbH somit strategisch.”

Matthias Krause, Senior Engineer und Leiter des Kompetenzzentrums für Beschichtungen bei Andritz Hydro GmbH, einem Unternehmenspartner des CD-Labors von Christoph Hauer: “Schon Leonardo da Vinci erkannte Wasser als die treibende Kraft der gesamten Natur. Die nachhaltige Energieproduktion eines Wasserkraftwerks kann jedoch ohne effektives Sedimentmanagement ernsthaft beeinträchtigt sein. Maßnahmen wie Sedimentbypässe, Spülungen und abgestimmte Sedimentfreisetzung sind entscheidend für die Verlängerung der Lebensdauer von Staudämmen und zur Minimierung der Umweltfolgen. Bei deren Umsetzung sind dafür optimierte, verschleißarme hydraulische Anlagen von größter Bedeutung."

Karl Heinz Gruber, Geschäftsführer der im Vorstand des Vereins für Ökologie und Umweltforschung, einem Unternehmenspartner des CD-Labors von Christoph Hauer, vertretenen VERBUND Hydro Power GmbH: “Im CD-Labor wurden tiefergreifende Erkenntnisse für den Prozess zwischen Erosion, Transport, Sedimentation und Remobilisierung von Feststoffen gewonnen. Wesentlich war die Berücksichtigung naturräumlicher und gewässerökologischer Aspekte. Diese wissenschaftliche Basis ermöglicht Wasserkraftbetreibern insbesondere auch Verbesserungen in der Umsetzung von nachhaltigen Feststoffbewirtschaftungskonzepten in Speichern.”

Hans-Peter Hasenbichler, Geschäftsführer von via donau - Österreichische Wasserstraßen-Gesellschaft mbH, einem Unternehmenspartner des CD-Labors von Christoph Hauer: “Sedimentmanagement ist für viadonau als Betreiber der Wasserstraße Donau eine Kernaufgabe. Wir erhalten wirtschaftliche und sichere Fahrwasserbedingungen für die Schifffahrt. Unsere Erhaltungsbaggerungen sind in ein integratives Geschiebemanagement zur Stabilisierung der Stromsohle und Wasserspiegel eingebettet. Neu geschaffene Kiesstrukturen werten den Flusslebensraum ökologisch auf. Das CD Labor für Sedimentforschung und -management schafft wesentliche Grundlagen, um unsere Ziele im Flussraummanagement noch wirkungsvoller und wirtschaftlich effizient zu erreichen.”

Bernhard List, Leiter des Hydraulic Engineering bei Voith Hydro GmbH & Co KG, einem Unternehmenspartner des CD-Labors von Christoph Hauer: “Als Turbinenlieferant beobachten wir weltweit steigende Nachfrage nach Sedimentmanagement von Wasserkraftanlagen. Neben verbesserter Abrasionsbeständigkeit der einzelnen Turbinenkomponenten sind auch Gesamtkonzepte zum Sedimentmanagement von steigender Wichtigkeit. An uns gerichtete Anfragen betreffen häufig die gezielte Sedimentweitergabe durch die Turbine, um zeit- und kostenintensive Baggerarbeiten im Stausee möglichst zu vermeiden. Für derartige Betrachtungen ist eine Vorhersage der Sedimententwicklung unerlässlich, und die Ergebnisse des CD-Labors für Sedimentforschung und -management leisten dazu einen wichtigen Beitrag.”