Competence Area 3 (CA-3)

 

Fuel Design and Sustainable Cross-sectorial Value Chains

Dieser Kompetenzbereich geht hinter die Technosphäre von Molekül- oder Prozesslevel, indem die gemeinsame Umwandlung von Bio-Hybrid Fuels und deren Beiprodukten in flexible und skalierbare Wertschöpfungsketten betrachtet wird. Gegenseitige Abhängigkeiten und Rückkopplungen zwischen dem Energie- und dem Mobilitätssektor werden ebenso betrachtet wie die gesellschaftliche Akzeptanz von relevanten Akteuren und Interessensgruppen. Um diese breite Perspektive in einem gemeinsamen Designrahmen zusammenzuführen, entwickelt das Fuel Science Center gezielte Ansätze, um molekulare Kraftstoffstrukturen gleichzeitig mit ihren Produktions- und Umwandlungstechnologien, die die entsprechenden Wertschöpfungsketten ausmachen, sowie Umwelteinflüsse und gesellschaftliche Relevanz abzubilden. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf Nachhaltigkeit, öffentliche und individuelle Wahrnehmung von Kraftstoffen und Wertschöpfungsketten an die Kompetenzbereiche CA-1 und CA-2 zurückgeführt und iteriert. Dadurch führt dieser Kompetenzbereich zu einer anvisierten Veränderung in großem Maßstab hin zu einem Kraftstoff, der in allen Dimensionen als nachhaltig bezeichnet werden kann: Ökosphäre, Gesellschaft und Wirtschaft. Hierzu bedarf es einer systemweiten Designperspektive, um neue Transformationswege über alle involvierten Dimensionen hinweg zu erlangen und zu evaluieren: von molekularer über Prozess- und (Neben-) Produktdimension hin zu Wertschöpfungsketten und Kunden.

Um die langfristige Leitvision der Integrated Design Method (IDM) zu erzielen, ist die Forschung in CA-3 in zwei Forschungseinheiten gegliedert: CA-3-1 „Kraftstoffdesign" (Fuel Design) beschäftigt sich mit der Gestaltung der Kraftstoffproduktion und Systemen zur Kraftstoffumwandlung. Die Technologieentwicklungen aus CA-1 und CA-2 werden aufgenommen und in volle Prozessketten integriert. Hierbei werden Kraftstoffe und potentielle chemische Beiprodukte als Freiheitsgrade betrachtet. CA-3-2 „Integrierte Design Methode für Nachhaltige Kraftstoffbasierte Mobilität" (Integrated Design Method for Sustainable Fuel-based Mobility) erweitert den Rahmen hin zu einer Perspektive der Wertschöpfungskette. Die komplexen Wechselwirkungen und Abhängigkeiten zwischen dem Mobilitäts- und dem Energiesektor werden bezüglich wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und ökologischer Ziele erfasst.