Forschungsfelder und Projekte

Für das Verbundvorhaben Clean Circles werden vier ineinandergreifende und eng verknüpfte Forschungsfelder bearbeitet, denen jeweils mehrere Projekte zugeordnet sind.

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Forschungsfelder

1 Reduktionsverfahren

Einspeicherung regenerativer Energie: Erforschung neuer innovativer Verfahren zur Reduktion von Eisenoxiden auf Basis der Elektrolyse (elektrochemisch) und in Wirbelschichten mit grünem Wasserstoff (thermochemisch).

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2 Oxidationsverfahren

Ausspeicherung regenerativer Energie: Erforschung der Oxidationsprozesse (thermochemisch) von Eisen-/Eisenoxidpartikeln in unterschiedlichen Oxidationsstufen unter verschiedensten Prozessbedingungen.

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3 Thermodynamisch-mathematische Prozess- und Systembetrachtung

Mathematische Modelle des gesamten Eisen-Kreislaufs für energetische, exergetische und exergoökonomische Analysen sowie Optimierung und Szenarienbewertung. Abstimmung mit Forschungsfeld 4 zu wirtschaftlichen und politischen Randbedingungen.

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4 Politisch-wirtschaftliche Betrachtung

Strategien zur politischen Sektorenkopplung und Analysen zu Innovationsprozessen. Identifizierung von Förderinstrumenten in der Energie-, Struktur-, Investitions-, Entwicklungs- und Migrationspolitik zur Etablierung neuer Technologien auf Basis des Modells aus Forschungsfeld 3.

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Projekte sortierbar nach Forschungsfeld

Projekttitel (PI) Reduktions-
verfahren 		Oxidations-
verfahren 		Betrachtung Gesamtsystem Politisch-wirtschafliche Betrachtung
Untersuchung des Reduktions- und Oxidationsverhaltens von Eisenoxiden und Eisen durch reaktive In-situ-Röntgenbeugung (Albert) x x
Experimentelle Untersuchung von Eisen- und Eisenoxid-Partikelwolken während thermochemischer Oxidation und Reduktion (Böhm) x x
Entwicklung eines kinetischen Modells basierend auf experimentellen Untersuchungen der thermochemischen Reduktion/Oxidation von Eisenoxid/Eisen (Deutschmann) x x
Experimentelle Untersuchung der thermochemischen Oxidation bei der Verbrennung von Eisenpartikeln unter laminaren und turbulenten Strömungsbedingungen (Dreizler) x
Thermochemische Reduktion/Oxidation in Wirbelschichten (Epple) x x
Lösung und Elektrochemie von Eisenoxiden in ionischen Flüssigkeiten und stark eutektischen Lösungsmitteln (Etzold) x
Berührungslose, zeitaufgelöste Messverfahren von Mikropartikeln auf Eisenbasis, die einer thermo-chemischen Reduktion oder Oxidation unterzogen werden (Geyer) x x
Numerische Untersuchung der laminaren und turbulenten Eisenstaub/Luft-Verbrennung (Hasse) x
Auflösung und Bewegungsdynamik von metallischen Mikropartikeln in ionischen Scherströmungen (Hussong) x
Einfluss von Oxidations- und Reduktionsbedingungen auf Eisensignaturen, verfolgt durch Mössbauer-Spektroskopie (Kramm) x x
Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Eisenpartikeln und ihren Oxiden (Nirschl) x x
Entwicklung eines kinetischen Modells für die thermo-chemische Reduktion/Oxidation von Eisenpartikeln und Untersuchungen der Staubfeuerung in CFD-Simulationen (Riedel) x x
Modellierung der Reaktions-Transport-Kopplung für einzelne, eisenbasierte Mikropartikel bei thermo-chemischer Reduktion/Oxidation (Scholtissek) x x
Untersuchung der laminaren Verbrennungswellengeschwindigkeit und -struktur in Eisenstaubbrennern vom Typ Bunsen (Trimis) x
Einfluss der Turbulenz auf die Flammenausbreitung in Eisenstaubsuspensionen (Zarzalis) x
Multikriterielle Analyse des Gesamtsystems (Stephan) x
Skalen- und komplexitätsreduzierte Modelle für Reduktion und Oxidation auf Basis von Reaktornetzwerken (Bothe/Hartl) x
Gemischt-ganzzahlige nichtlineare Optimierungsverfahren für die Optimierung des Gesamtsystems Clean Circles unter Unsicherheit (Ulbrich) x
Robuste Optimierung und Bewertung der Energie- und Logistiknetzwerke in Clean Circles (Pfetsch) x
Governance der Sektorkopplung (Knodt) x
Externe Governance der Sektorkopplung (Niemann) x
Innovationsökonomische Perspektive (Ott) x
Nachwuchsgruppe Integrierte Systemanalyse (Schulze) x x