Ingenieure

Solare Ingenieurskunst aus Freiburg

Teil der Lösung sein – das möchten Katharina Pautsch und Dennis Wöhrle. Die beiden Ingenieure arbeiten am nachhaltigen Energiesystem der Zukunft im Fraunhofer-Institut ISE.

Fr, 6. Okt 2023, 16:09 Uhr

Thema: stellenspezialing

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Für die erfolgreiche Umsetzung der Ene...se im Bereich Wasserstofftechnologien. | Foto: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE — 1/3
Für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende entwickeln Ingenieurinnen und Ingenieure vielfältige Lösungen, beispielweise im Bereich Wasserstofftechnologien. Foto: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Dennis Wöhrle | Foto: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE — 2/3
Dennis Wöhrle Foto: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Katharina Pautsch | Foto: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE — 3/3
Katharina Pautsch Foto: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Weltweit wird kräftig an einem klimaneutralen Energiesystem geforscht und gebaut, der Stromanteil aus erneuerbaren Energien wächst stetig. Allerdings ist es nicht allein damit getan, neue Windparks und Photovoltaikanlagen zu installieren, weiß Dennis Wöhrle vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Der Elektro- und Informationstechniker erforscht neuartige leistungselektronische Komponenten und Systeme für die Energiewende. "Die Leistungselektronik regelt den sicheren und robusten Betrieb unseres Stromnetzes. Bislang wird die Bedeutung der Leistungselektronik für die Energiewende aber häufig unterschätzt", so der 27-Jährige.

Zusammen mit seinen Kolleginnen und Kollegen will Dennis das ändern: Sie entwickeln leistungselektronische Wandler, sogenannte Stromrichter, die in modernen Energiesystemen Photovoltaik- und Windanlagen sowie Batteriespeicher mit dem Stromnetz verbinden. Damit schaffen die Forschenden ein notwendiges Bindeglied und optimieren unser Energiesystem hinsichtlich Effizienz, Ressourceneinsatz, Kosten, Zuverlässigkeit und Lebensdauer.

Tüfteln für bessere Stromrichter
Dennis freut sich darüber, dass sich sein Forschungsthema mit seinem fachlichen Interesse deckt: "Hier am Institut kann ich selbständig, flexibel und eigenverantwortlich arbeiten und gleichzeitig etwas Sinnvolles für die Gesellschaft tun." Er kann dafür auf eine umfangreiche Infrastruktur in den institutseigenen Laboren zurückgreifen. Ein echtes Highlight für Dennis ist, wenn er über Monate hinweg an einer Leistungselektronik getüftelt, simuliert und designt hat: "Wenn ich dann den Prototyp das erste Mal in Betrieb nehme und es funktioniert wie geplant – dann ist das schon ein großartiges Gefühl!" Seit gut vier Jahren ist Dennis am Fraunhofer ISE – er will seine Forschung weiter vertiefen und arbeitet parallel zur Projektarbeit an seiner Promotion.

Als studierter Elektroingenieur schätzt Dennis die interdisziplinäre Zusammenarbeit am größten Solarforschungsinstitut Europas, wenn er etwa mit Kolleginnen und Kollegen aus der Klima- und Wärmetechnik an neuen Komponenten für Wärmepumpen tüftelt. "Der Austausch findet auf Augenhöhe statt und es herrscht eine starke Vertrauensbasis zwischen allen Teammitgliedern."

Teststände für Wasserstofftechnologien konstruieren
Während Dennis an der sicheren Verteilung von Strom arbeitet, beschäftigt sich seine Kollegin Katharina Pautsch am Fraunhofer ISE mit einer ganz anderen Anwendung im Bereich der erneuerbaren Energien: mit Wasserstofftechnologien. Katharina ist studierte Energie- und Umweltsystemtechnikerin und arbeitet seit rund zehn Jahren am Institut. Ihren Bachelor hat sie an der Hochschule Ansbach gemacht. Das Praktikum im Rahmen ihres Studiums absolvierte sie am Fraunhofer ISE: "Hier wurde bereits an Wasserstoff als zukünftigen Energieträger geforscht – das hat mich gereizt", so die 32-Jährige. Und weil es ihr am Institut so gut gefallen hat, hat sie ihre Abschlussarbeit gleich drangehängt und im Anschluss den ersten Arbeitsvertrag unterschrieben.

Heute arbeitet Katharina als Konstrukteurin: Gemeinsam mit ihren Kollegen plant sie Teststände, erstellt 3D-Skizzen und konstruiert Prototypen. "Ich habe mich bewusst für die eher "handwerkliche" und praktische Arbeit im Labor entschieden. Das liegt mir mehr als die Theorie". Sie steht direkt im Austausch mit externen Werkstätten, mit Schweißern am Institut und einem Kollegen, der für Strömungssimulationen zuständig ist – gemeinsam forschen sie an zukunftsträchtigen Wasserstoffanwendungen: "Für die Speicherung des Stroms aus Sonnen- und Windenergie eignet sich Wasserstoff, den wir möglichst effizient zu nachhaltig produzierten, gut transportierbaren flüssigen Kraftstoffen, Chemikalien und Energieträgern weiterverarbeiten." Wir, das ist ein Team aus Chemikern, Maschinenbauingenieurinnen und Verfahrenstechnikern. "Das Arbeitsklima ist super. Ich erhalte viel Wertschätzung am Arbeitsplatz – und nach der Arbeit unternehmen wir häufig noch etwas."

Es freut Katharina, dass das Thema Wasserstoff aus der Nische herausgekommen ist und politisch in den Vordergrund rückt – vor allem der "grüne Wasserstoff", der sich in sonnigen Regionen mit dem in Photovoltaikanlagen erzeugten Strom per Elektrolyse klimafreundlich herstellen lässt. Dadurch wächst der Druck in der Öffentlichkeit, etwas zu verändern. Das merkt sie auch am Fraunhofer ISE, da die Mitarbeitendenzahlen ebenso steigen wie die Anzahl der Projekte: "Es ist schön zu sehen, dass nachgefragt wird, was wir hier machen."

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