Konkret wird an den Themen zu nachhaltigen, energie- und wassereffizienten Technologien zur Verbesserung der Produktion landwirtschaftlicher Erzeugnisse gearbeitet. Auf Basis der Fähigkeiten an der JKUAT soll insbesondere der Bereich Hydroponik zur wasser- und ressourcenschonenden Erzeugung von Feldfrüchten ohne Erde, unter Verwendung von Nährlösungen ausgebaut werden. Einen weiteren Forschungs- und Entwicklungsbereich bieten (automatisierte) PV-betriebene Gewächshäuser sowie die Ergänzung von Energiespeichern und die Modellierung und Auslegung von Systemen zur autarken Versorgung in Minigrids, die insbesondere in den großen, ländlichen Bereichen Kenias (und Ostafrikas) betrieben werden können. Die Wertschöpfung der Forschungs- und Entwicklungskette soll überwiegend durch kenianische Firmen und Institutionen geleistet werden. Durch Schulungs- und Verbreitungsmaßnahmen werden die Systeme durch lokale Partner vor Ort entwickelt, aufgebaut, betrieben, monitort und gewartet.

Zur Stärkung dieser Fähigkeiten an der JKUAT findet im Juni eine drei-wöchige Sommerschool für 12 Teilnehmende aus Kenia bei den drei deutschen Forschungspartnern statt. Neben den fachlichen Schwerpunkten wird auch der Bereich Geschäftsentwicklung, Anbahnung, Entwicklung und Akquisition von Gemeinschaftsprojekten zwischen Forschungseinrichtungen, Industriefirmen und Verbänden, Behörden und Kommunen geschult.

Die beteiligten Partner erhoffen sich eine lang andauernde erfolgreiche Projektzusammenarbeit auf den für den afrikanischen Kontinent so wichtigen Themen der nachhaltigen und ressourcenschonenden Ernährungssicherung und dem Ausbau der Wertschöpfung und von Arbeitsplätzen in Afrika.

Im Projekt RenEn Afrika wird eine strategische Partnerschaft mit einer afrikanischen Forschungseinrichtung im Bereich Erneuerbarer Energien geschlossen. In dieser Kooperation wird auch das Know-how für die Anwerbung, Angebotserstellung und Durchführung von Industriekooperationsprojekten im Bereich Erneuerbare Energien nach dem Fraunhofer-Modell übertragen. Als Partner Organisation hat das Fraunhofer ICT eine Kooperation mit der Jomo-Kenyatta Universität für Landwirtschaft und Technologie (JKUAT) geschlossen. Zusammen mit den Partnern der School of Engineering der JKUAT entwickelt das Fraunhofer ICT eine Vision für ein neues Forschungszentrum im Bereich Erneuerbarer Energien und Speicher. Zusätzlich wird in einer 3-wöchigen Summerschool am Fraunhofer ICT die Vision in Forschungsanträge überführt. Zusätzlich werden neue Speichertechnologien vorgestellt und geeignete Technologien für das Zentrum identifiziert werden. Das Projekt RenEn Afrika wird vom BMBF unter dem Förderkennzeichen 01DG20012 gefördert und vom Projektträger DLR gesteuert.

Im Projekt NexusHub werden energieautarke Hydroponiksysteme für den afrikanischen Markt entwickelt. Um diese Systeme kommerziell im Afrikanischen Markt zu verankern, ist es geplant weitere Sektoren wie zum Beispiel Mobilfunkstationen von Telekommunikationsprovider in die Energiekonzepte zu integrieren. Im Projekt kümmert sich das Fraunhofer ICT um die Auslegung der Energieinfrastruktur. Das Fraunhofer IGB entwickelt die Konzepte für die Aufschlüsse der Nährstoffe. Die Partner von der Jomo-Kenyatta Universität für Landwirtschaft und Technologie (JKUAT) entwickeln Arduino-basierte Steuerungen für das Hydroponik-System. Das Projekt NexusHub wird von der Fraunhofer Stiftung gefördert.

Moderne Produktionsanlagen in Branchen wie Chemie, Petrochemie, Pharmazie, Öl- und Gasversorgung sind hochkomplex und einer Vielzahl von Gefährdungen ausgesetzt. Tanks, Behälter, Rohrleitungen und Verbindungselemente sind oftmals für den Laien unvorstellbaren Drücken und Temperaturen ausgesetzt, unter denen unsere täglichen Produkte – beispielsweise Kunststoffe – hergestellt werden. Die Drücke und Temperaturen müssen jederzeit beherrscht werden, Dabei helfen Experimente, die Sicherheit nachzuweisen. Die Absicherung solcher Anlagen ist deshalb längst eine Wissenschaft für sich geworden und wird von hochspezialisierten Instituten wie dem CSE Center of Safety Excellence erforscht, entwickelt und vorangetrieben. Das Fraunhofer ICT ist u.a. Spezialist für verfah­rens­­­technische Fragestellungen bei hohen Drücken. Dies war letztlich auch der Anschub für die Kooperation beider Partner und den Bau der Anlage durch das CSE Center of Safety Excellence auf dem Gelände und mit Unterstützung des Fraunhofer ICT.

Ein zentraler Aspekt der Absicherung ist die exakte Prüfung von sicherheits­technischen Einrichtungen. Allerdings stehen bisher weltweit nur wenige Versuchsanlagen zur Verfügung, die es mit den extrem hohen Drücken und gewaltigen Leitungsdurchmessern heutiger Anlagen aufnehmen können. Genau dafür wurde der „HIGH PRESSURE LOOP“ entwickelt. „In unseren Versuchs­anlagen werden wir mit Drücken bis zu 3400 bar und Durchmessern von bis zu 1,4 Metern testen können.“ erläutert CSE-Institutsleiter und Geschäftsführer Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schmidt. „Solche Dimensionen sind weltweit eine Rarität. Wir sind sehr stolz, dass wir für die vielen industriellen Hochdruck-Produktionsanlagen nun einen Versuchskreislauf für Sicherheitsforschung und Entwicklung auf dem neuesten Stand der Technik anbieten können. Ohne die Förderung des CSE Center of Safety Excellence durch viele Unternehmen und Einrichtungen, insbe­sondere der Irene und Friedrich Vorwerk Stiftung, wäre dies sicher nicht möglich gewesen.“

Für den Laien vorstellbar werden Drücke in solchen Größenordnungen erst durch den Vergleich: Im Marianengraben, der mit rund 11000 Metern tiefsten Stelle im Pazifischen Ozean, herrschen gerade einmal 1070 bar Druck vor. Vergleichbare und auch höhere Drücke werden beispielsweise bei der Produktion von Polymeren oder synthetischen Wachsen benötigt. Sie stellen entsprechend extreme Anforderungen an die Anlagensicherheit.

„Im HIGH PRESSURE LOOP werden zukünftig unterschiedlichste Funktions- und Leistungstest im Hoch- und Niederdruckbereich durchgeführt“ sagt Armin Keßler, Projektleiter des Centers am Fraunhofer ICT. Weiterhin kann ein breites Spektrum an Armaturentests abgedeckt werden, beispielsweise für Sicherheitsventile, Berstscheiben, Klappen, Stellventile, Blenden und Düsen. Der Versuchskreislauf soll vom National Board in den USA (ASME) und vom TÜV zertifiziert werden. Durch die Zertifizierung wird die Messgenauigkeit des Prüfstands belegt und auch die Kalibrierung von sicherheitstechnischen Messgeräten ermöglicht.

Im Rahmen der feierlichen Eröffnung der Anlage wird in zwei spektakulären Versuchen demonstriert, welche Kräfte selbst in niedrigen Drucksituationen entstehen. Für eine spannende Unterhaltung der Gäste ist also gesorgt.

Das CSE Center of Safety Excellence ist ein hochspezialisierter Partner für Forschung, Entwicklung und Lehre in der Prozess- und Anlagen­sicherheit. Das CSE-Institut schlägt als gemeinnütziges Unternehmen mittlerweile im fünften Jahr die Brücke von der universitären Forschung und Lehre zu den konkreten sicherheitstechnischen Anforderungen in der Industrie. „Die Sicherheit der technischen Anlagen von Morgen wird am CSE-Institut erforscht und getestet“, so Prof. Dr. Jürgen Schmidt. Dabei ist die Absicherung von Anlagen längst nicht mehr statisch: Sicherheit entwickelt sich dynamisch weiter, insbesondere im Umfeld von Industrie 4.0.