Projektvorhaben
Die Lausitz steht in den kommenden Jahrzehnten vor einer außerordentlichen Herausforderung: Seit Mitte des 20. Jahrhunderts ist die Region wirtschaftlich stark auf die Förderung und Nutzung der Kohle ausgerichtet, noch im Jahr 2020 entfielen auf die Lausitzer Kohleindustrie mehr als 10.000 Arbeitsplätze und eine Wertschöpfung von rund 1,5 Mrd. Euro1. Der geplante Ausstieg aus der Kohleverstromung bedeutet daher für die ohnehin als strukturschwach geltende Region vier Jahrzehnte nach der deutschen Wiedervereinigung eine weitere Zäsur.
Die Kohleförderung hinterlässt jedoch auch in anderen Bereichen tiefgreifende Spuren: Landschaftswasser haushalt und Bodenstruktur sind aufgrund der Grundwasserabsenkung und des umfangreichen Landschaftsverbrauchs nachhaltig gestört, was auch im Umfeld der Tagebaue die Optionen einer Nachnutzung erheblich einschränkt.
Gleichzeitig besitzt die Lausitz jedoch erhebliche Standortpotentiale:
- Neben der Nähe zu den Forschungsstandorten Dresden, Zittau/Görlitz und Cottbus sind dies vor allem der
- traditionell verankerte Sonderanlagenbau, die
- zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien sowie
- Aquakultursysteme als ein junger und zukunftsträchtiger Wirtschaftszweig.
Die Etablierung neuer und nachhaltiger Wertschöpfungspfade als Kernelement eines langfristig erfolgreichen Strukturwandels muss deshalb an den spezifischen Bedingungen in der Lausitz ausgerichtet werden.
Mit dem im Bereich Wissens- und Technologietransfer angesiedelten STARK-Vorhaben „Science Workspace Green IoT – Resiliente Mikrocluster im ländlichen Raum“ beabsichtigen die Antragsteller, diesen fundamentalen Transformationsprozess in der Sächsischen Lausitz zu unterstützen.
Gesamtziel des Vorhabens ist es, fortschrittliche digitale Technologien in die Praxis ländlicher Anwendungen zu überführen, um damit die Verbreitung und Etablierung bioökonomischer Konzepte in der Region zu katalysieren.
Projektauftakttreffen in Reichenbach
Im Rahmen des Bundesförderprogramms STARK1 wird mit dem Projekt „Science Workspace Green IoT – Resiliente Mikrocluster im ländlichen Raum“ (ReMiLa)…
Das Konzept Mikrocluster im ländlichen Raum
Den Ausgangspunkt der Transferaktivitäten bildet das Konzept der modularen „Mikrocluster im ländlichen Raum“. Auf der Prozessebene entsteht ein solches Cluster durch die Kopplung moderner landwirtschaftlicher Produktionsmethoden wie beispielsweise Controlled Environment Agriculture (CEA) und Aquakulturtechnik mit der Energiebereitstellung aus erneuerbaren Quellen, welche jeweils in Form entsprechender anlagentechnischer Module (sog. Prozessmodule) implementiert sind.
Auf diese Weise wird der stoffliche Kreislauf durch die direkte Nutzung von Reststoffen aus der landwirtschaftlichen Produktion für die Energiegewinnung geschlossen, während die gewonnene Energie beispielsweise für die Beheizung von Gewächshäusern und Aquakulturanlagen sowie die Wasseraufbereitung zur Verfügung steht.
Kernelement dieses Ansatzes ist dabei das überspannende Systemkonzept, welches auf der digitalen Vernetzung mittels hard- und softwarebasierter IoT-Technologien beruht: Die Module des Clusters, ihre Interaktionen im Verbund sowie die Schnittstellen zur umgebenden Infrastruktur werden mit Hilfe intelligenter und adaptiver IoT-Systeme umfassend stoffkreisläufig und energetisch überwacht und gesteuert.
Durch ein lernfähiges, lastabhängiges und prognosebasiertes Prozessmanagement wird dabei eine bedarfsgerechte Flexibilisierung der Produktion und eine Verringerung des Energiebedarfs der Anlagen möglich.
Mit der physischen Kopplung der Produktionsanlagen zu einem Mikrocluster entstehen damit einfach adaptier- und transferierbare sowie energetisch und wirtschaftlich weitestgehend eigenständige und resiliente lokale Produktionseinheiten.
Partner
Das Fraunhofer IKTS aus Dresden ist mit der Arbeitsgruppe Biomassekonversion und Nährstoffrecycling am Projekt ReMiLa beteiligt. Die Kernkompetenzen des Partners liegen unter anderem in der Entwicklung, Erprobung und Bewertung von Verfahren zur Biomassenutzung für die Erzeugung von Energie (insbesondere Biogas) sowie von Wertstoffen wie z. B. Nährstoffen oder Naturfasern. Die stoffliche Nutzung insbesondere von Reststoffen aus Landwirtschaft, Kommunen und Industrie zielt vor allem auf Produkte ab, welche im Kreislauf wieder in den genannten Bereichen eingesetzt werden können. Ein wichtiges Augenmerk liegt dabei auf der Entwicklung und dem Einsatz von torffreien Substraten oder Düngerprodukten für die Pflanzenzucht. Aus diesem Grund besitzt die Arbeitsgruppe zusätzlich Know-how und Equipment im Bereich der kontrollierten Pflanzenzucht (Indoorfarming, CEA). Von der praktischen Untersuchung in Labor und kleintechnischem Maßstab bis zur Bewertung des ökonomischen und ökologischen Fußabdruckes von Technologien und Verfahren wird durch IKTS unterstützt.
Das Fraunhofer IIS beschäftigt ca. 100 Mitarbeiter und hat langjährige Erfahrungen bei der Entwicklung von Entwurfsmethoden für Systeme aus verschiedenen technischen Gebieten – wie z.B. der Mikroelektronik, Mechatronik und Gebäudesteuerung und -physik. Das Institut kann auf erfolgreiche Forschungsarbeiten im Bereich Energiemanagement und IoT-Konzepte für Gebäude verweisen. Das Ziel ist dabei immer, moderne Entwurfswerkzeuge wie modellbasierte Entwicklung und Simulation mit leistungsfähigen Methoden der Datenanalyse, der prädiktiven Regelung und des maschinellen Lernens zu integrieren, um komplexe Energiesysteme hinsichtlich der Ressourceneffizienz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zu optimieren. Im Bereich der angewandten Forschung für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz im industriellen Umfeld ist das Fraunhofer IIS eine der führenden Einrichtungen Sachsens. Darüber hinaus entwickelt der Institutsteil leistungsfähige Sensorplattformen, welche die Basis für intelligente Multisensorsysteme darstellen, bspw. im Verbund mit anderen Fraunhofer Instituten die Universelle Sensorplattform (USeP). Diese eignet sich besonders für die Integration in industrielle Prozesse und Anlagen.
Die Hochschule mit den beiden Standorten in Zittau und Görlitz ist das akademische Zentrum der Oberlausitz. Standortübergreifende, konstruktive Zusammenarbeit und gegenseitiges Verständnis sind Leitlinien unseres Handelns. Die Vielfalt der Disziplinen ist unsere Stärke. Rund 3.000 Studierende haben sich für unsere Hochschule entschieden. Unsere zentralen Kompetenzfelder sind "Energie und Umwelt" und "Transformationsprozesse in Wirtschaft und Gesellschaft". In der Modellregion Oberlausitz sind Pilotprojekte in Forschung und Lehre realisierbar, deren Erkenntnisse auf nationale und internationale Ebenen transferiert werden. Dabei entwickeln wir unsere ausgewiesenen Forschungsschwerpunkte dynamisch und interdisziplinär weiter.
Unternehmen zielgerichtet und langfristig zum Erfolg führen ist unsere Mission. Als pragmatische Lösungswerkstatt im Zeitalter der Digitalisierung begleiten wir Unternehmen in die Zukunft. Von der Idee bis zum Erfolg.
INEXTR unterstützt Unternehmen aus der Energie-, Immobilien-, Gebäudetechnik- und Facility Management Branchen in der Erschließung von neuen Märkten oder im Ausbau von bestehenden Märkten mit neuen Produkten und Dienstleistungen in der Schweiz, in Deutschland und Österreich. Unsere Lösungen können genau auf die individuellen Bedürfnisse zugeschnitten werden - umfassend abgestimmt oder punktuell unterstützend. Kunden erfahren eine aktive Unterstützung durch einen erfahrenen Vertriebspartner, der die Märkte, die Wettbewerber, Trends und Veränderungen kennt und über ein großes Netzwerk zu Startups, Herstellern, Integratoren, Investoren und Betreibern verfügt. Zudem sind wir Ihr Partner, welcher Kultur, Sprache und die Eigenheiten im Markt versteht und entsprechend handelt. Der effektivste und günstigste Weg, neue Märkte erfolgreich aufzubauen und Präsenz zu zeigen!
Die Gemeinnützige Forschungsgesellschaft für dezentrale Energiesysteme e.V. (GEDES) verfolgt seit der Gründung 2009 u.a. das Ziel, Energiesysteme im ländlichen Raum als Versorgungs- und Einkommensmodelle zu entwickeln sowie Wissen darüber zu verbreiten. Neben neuen Lösungen zur kombinierten Nutzung pflanzlicher Materialien zur stofflichen und energetischen Verwertung wird mit langjährigen Erfahrungen an der Entwicklung gemeinwohlorientierter Open-Source-Lösungen für die Energiewende gearbeitet. Der Verein bringt zusätzlich eine breite Vernetzung in der Region Lausitz sowie seine Expertise in der Umsetzung kommunaler Projekte und der Einbindung lokaler Akteure mit.
Die Trans4mation IT GmbH ist ein führender IT-Expertenpartner aus Dresden und spezialisiert auf innovative Lösungen zur Digitalisierung, Automatisierung und Entwicklung von Smart Systems für Unternehmen aller Größenordnungen. Seit knapp 25 Jahren unterstützt Trans4mation seine Kunden mit umfassender Expertise in der Softwareentwicklung, Schnittstellenprogrammierung und Prozessautomatisierung – von klassischen IT-Lösungen bis zur Steuerung komplexer Produktionsprozesse.
Das Portfolio umfasst die Entwicklung und Integration von intelligenten IoT-Kommunikationsplattformen, die Auswertung und Fusion von Sensordaten sowie die Bereitstellung maßgeschneiderter Cloudlösungen und virtueller Testumgebungen. Trans4mation verbindet modernste Methoden mit einem starken Fokus auf den „Modern Workplace“, sodass Teams produktiver und effizienter arbeiten können. Gemeinsam mit Partnern wie Microsoft erfolgt die Umsetzung praxisnaher, zukunftsorientierter Projekte für die Landwirtschaft, Energie- und Umwelttechnik.
Die langjährige Erfahrung sowie die interdisziplinären Teams von Trans4mation machen das Unternehmen zu einem verlässlichen Akteur in der Forschung und Entwicklung und bieten zahlreiche Anknüpfungspunkte für Kooperationen im regionalen und überregionalen Kontext.
Die biotopa gGmbH – Zentrum für Angewandte Aquakultur & Bioökonomie hat ihren Sitz am Technologiezentrum Rossendorf. Als erste gemeinnützige Industrieforschungseinrichtung im Landkreis Bautzen widmet sie sich der Wissensvermittlung, Wissenschaftskommunikation sowie der Forschung und dem Technologietransfer im Bereich der Bioökonomie. Ziel ist es, den Wandel hin zu nachhaltigen Wirtschafts- und Lebensweisen aktiv mitzugestalten und insbesondere die Ressourcen- und Technologiewende in der Lausitz zu unterstützen.
Die Arbeit der biotopa gGmbH gliedert sich in drei zentrale Bereiche: In der biotopa Akademie werden Aus- und Weiterbildungsangebote für unterschiedliche Zielgruppen – von Schüler:innen und Studierenden bis hin zu Unternehmen – entwickelt und umgesetzt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf MINT-Themen, der Bioökonomie und der Nachhaltigkeitsbewertung. Die biotopa Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung biobasierter Produkte und Verfahren unter Nutzung natürlicher Syntheseleistungen von Bakterien, Algen, Pilzen und Wasserpflanzen, um umwelt- und klimafreundliche Alternativen zu fördern. Der biotopa HUB dient als Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Praxis und unterstützt den aktiven Technologietransfer, um Forschungsergebnisse in reale Anwendungen zu überführen. So versteht sich die biotopa gGmbH als interdisziplinäre Brückenbauerin zwischen Bildung, Forschung und nachhaltiger Innovation.
Die PUEVIT GmbH mit Sitz in Dresden ist ein spezialisiertes Ingenieurunternehmen, das die Brücke zwischen Biotechnologie und Prozessentwicklung schlägt. Das Kernteam entwickelt innovative Systemlösungen für die Kultivierung von Mikroalgen und die Integration von Stoffkreisläufen. Im Rahmen des Projekts ReMiLa bringt PUEVIT seine Expertise in der Konzeption und dem Bau effizienter Photobioreaktoren sowie in der Nährstoffrückgewinnung ein. Das Ziel von PUEVIT ist es, industrielle und landwirtschaftliche Nebenströme nutzbar zu machen und so eine ressourcenschonende Bioökonomie der Zukunft aktiv mitzugestalten.