Nachhaltig und exzellent in der Forschung
Mit Carbonbeton hat das Team um Prof. Manfred Curbach einen Baustoff der Zukunft geschaffen. Es gibt bereits Anwendungen. Der CUBE am Campus der TUD ist das weltweit erste Gebäude aus Carbonbeton. © Amac Garbe
Dresden lebt an und mit der Elbe. Dr.in Marta Markiewicz erforscht, wie sich Wasserverschmutzung durch den Menschen auf Organismen in aquatischen Ökosystemen auswirkt. © Amac Garbe
Sieht aus wie Spielzeug, ist aber keines: Im Eisenbahnbetriebslabor der Fakultät Verkehrswissenschaften »Friedrich List« wird Bahnlogistik erprobt. © Amac Garbe
Inhaltsverzeichnis
Innovative Forschung kann Transformationsprozesse hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft unterstützen und begleiten, denn sie leistet einen erheblichen Beitrag zur Lösung umwelt- und klimarelevanter Fragestellungen. Die TU Dresden verfügt mit einer Vielzahl an zukunftsweisender interdisziplinärer Forschungsprojekte über eine breite, international sichtbare Forschungskompetenz.
Das Spektrum unserer Forschung reicht von zukunftsweisender Grundlagenforschung bis hin zu anwendungsorientierten Projekten mit hoher Transferrelevanz. Die strategischen Forschungsprofillinien repräsentieren dabei die forschungsstärksten Bereiche der Universität. Das Forschungsprofil der TU Dresden erhält seine besondere Qualität durch die enge Zusammenarbeit mit den außeruniversitären Forschungseinrichtungen und den forschenden Kultureinrichtungen in Dresden im Rahmen des DRESDEN-concept Science and Innovation Campus. Diese institutionalisierte und intensiv genutzte Kooperation bietet die Chance, auch im Themenfeld Nachhaltigkeit Synergien zwischen den Disziplinen weiter auszubauen und gewinnbringend zu nutzen.
Die folgende exemplarische Auswahl an Forschungsprojekten je Themenfeld und die Vielzahl der aktiv engagierten Mitglieder der TU Dresden bestärken uns als Universitätsgemeinschaft in dem Vorhaben, gemeinsam den gesellschaftlichen Wandel nachhaltig zu gestalten und darin zugleich gesellschaftliches Vorbild zu sein.
Energie, Mobilität und Umwelt
Ein Schwerpunkt liegt im Bereich der Energie-, Mobilitäts- und Umweltforschung mit einem hohen Entwicklungspotential über alle Bereiche und Fakultäten hinweg. In vielen Projekten zeigt sich die starke Verankerung der TU Dresden in ihrer Region: Forschungsergebnisse werden unmittelbar im Dresdner Stadtraum oder in der Region getestet und angewandt. Vorhandene Kompetenzen zeigen sich in einer Vielzahl an Forschungsprojekten und -gebieten.
Ein wesentlicher Hebel für den kommunalen Klimaschutz ist der Gebäudebereich. So werden im Kooperationsprojekt NeutralPath zusammen mit der Landeshauptstadt Dresden treibhausgasneutrale Energieversorgungstechnologien in zwei Dresdner Wohnquartieren erprobt: Hier wird gezeigt, wie die nachhaltige Sanierung des Gebäudebestandes, der ressourcenschonende Neubau und der Umbau der Energieversorgung klimagerecht und bezahlbar erfolgen können. Im Rahmen des Projektes wird Dresden zusammen mit der Stadt Zaragoza (Spanien) ein Leuchtturm auf dem Weg in die Klimaneutralität.
Auch im Forschungsprojekt HeatResilientCity, einem Verbundprojekt des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR), der TU Dresden, der HTW Dresden und der Landeshauptstadt Dresden, wurde die Stadt zum Forschungsobjekt. Praxiskteur:innen werden auf der Basis von Forschungsergebnissen befähigt, wirksame, soziale und bedarfsgerechte Anpassungsmaßnahmen an sommerliche Hitze umzusetzen. Das Projekt wurde 2022 mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung ausgezeichnet, als bedeutender Beitrag zu einer hitzeresilienten Stadt.
Mit dem Stadt-Land-Plus-Projekt OLGA soll die Landnutzung an Gewässern und auf
Agrarflächen sowie die Förderung regionaler Wertschöpfung in der Land- und Ernährungswirtschaft in der Region Dresden optimiert werden. Hier arbeiten verschiedene Verbundpartner:innen der Landeshauptstadt Dresden, der TU Dresden und des Umweltzentrums Dresden zusammen, um regionale Akteur:innen im Hinblick auf eine Entwicklung von praktischen Lösungen für eine nachhaltige Land- und Ressourcennutzung und für den Aufbau von stadtregionalen Kooperationen in der Region Dresden weiterzubilden.
Ein Leuchtturm des klimabewussten Bauens an der TU Dresden mit dem Potenzial zum
Game-Changer ist das High-Tech-Material Carbonbeton. Darin wird der klassische
Bewehrungsstahl durch Carbonfasern ersetzt. Durch die Korrosionsbeständigkeit und die
geringere notwendige Betonüberdeckung werden enorme Energiemengen bei der Herstellung eingespart und CO2-Emissionen sowie Transportkosten signifikant reduziert. Damit wird eindrucksvoll gezeigt, wie dieser Baustoff unmittelbar in der Praxis Anwendung finden kann.
Hier knüpft das von der TU Dresden initiierte Zukunftsprojekt LAB – Living Art of
Building an. In diesem Forschungszentrum sollen künftig Antworten auf die drängenden
Fragen in der Bauwirtschaft gegeben werden, um den Einsatz der Carbonbetontechnologie zu erleichtern und somit einen wichtigen Beitrag zur Treibhausgasneutralität zu leisten. Mitarbeitende aus Wissenschaft und Technik werden in den weltweit einzigartigen Laboreinrichtungen in enger Zusammenarbeit mit der Industrie Ideen und Lösungen für die Entwicklung neuer Materialien, Technologien, Verfahren und die weitere Digitalisierung in großem Maßstab erarbeiten.
Energie und Materialienbeschaffenheit sind ebenfalls zentrale Themen der Nachhaltigkeitsforschung an der TU Dresden. Das Verbund-Projekt GreenCap der TUD und weiterer europäischer Hochschulen und Akteur:innen entwickelt hochleistungsfähige und nachhaltige zylindrische Superkondensatoren auf der Basis von geschichteten zweidimensionalen Materialien (2DMs) und ionischen Flüssigkeiten. Das Projekt identifiziert neue High-End-Anwendungen mit umfassenden Folgenabschätzungen der sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Nachhaltigkeit.
Das Projekt OSens (Organische Sensoren und Solarzellen) der Professur für Optoelektronik erforscht organische Solarzellen, die effizient, kostengünstig, leicht, flexibel, semitransparent und nachhaltig herstellbar sind. Damit bieten sie einen wesentlichen Lösungsansatz zur großflächigen, preisgünstigen und nachhaltigen Energieversorgung, da die Energierückgewinnungszeit für organische Solarzellen deutlich kürzer als diejenige siliziumbasierter Zellen ist.
Den Herausforderungen der schwankenden Eigenschaften bei der dezentralen Versorgung mit erneuerbaren Energien widmet sich das Projekt EffiziEntEE (Effiziente Einbindung hoher Anteile Erneuerbarer Energien in technisch-wirtschaftlich integrierte Energiesysteme). Das Projekt ist ein gemeinsames Vorhaben der TU Dresden und der TU Hamburg. Durch die Kopplung der Energiesektoren sollen Möglichkeiten entwickelt werden, überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Energiequellen aufzunehmen, zu speichern und bereitzustellen.
Darüber hinaus ist die TUD in wichtigen Kooperationsprojekten an der Wasser- und Klima-
forschung beteiligt: Das Center for Advanced Water Research (CAWR) bündelt die
Kompetenzen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der TU Dresden,
um gemeinsam zentrale Herausforderungen im Wasserbereich gezielt, kompetent und interdisziplinär zu bearbeiten und Monitoringsysteme zu entwickeln. Darüber hinaus ist die TU Dresden am Verbundvorhaben Global Water and Climate Adaption Center (ABCD-Center) beteiligt. Hier analysieren führende wissenschaftliche Einrichtungen auf zwei Kontinenten die menschlichen Anpassungen an die Folgen des Klimawandels mit besonderem Fokus auf das Thema Wassersicherheit und den Transfer der Ergebnisse in die Praxis.
Die Mobilität der Zukunft ist ein zentrales Thema, mit dem sich mehrere Projekte an der
TU Dresden beschäftigen. Die Exzellenz-Professur der Verkehrssystemmodellierung
widmet sich dem Verkehrsraum unter Berücksichtigung von Gerechtigkeit, Fairness,
Umweltauswirkungen und anderen ethisch relevanten Auswirkungen des Verkehrs. An der Professur für Chemische Verfahrenstechnik werden synthetische Kraftstoffe nachhaltiger und effizienter gestaltet. Die Professur für Mobilitätssystemplanung forscht zu den Indikatoren urbaner nachhaltiger Mobilität im EU-Projekt „Sustainable Urban Mobility Indicators“ (SUMI). Die Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ ist das größte akademische Kompetenzzentrum auf dem Gebiet der Verkehrswissenschaften in Deutschland.
Die TU Dresden ist federführend in der EU-Initiative "MOBILITIES for EU" mit drei innovativen Technologien in zwei wichtigen Pilotprojekten. Dies ist ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiger urbaner Mobilität und Klimaneutralität. Durch den Einsatz modernster Lösungen wie fortschrittlicher 5G-Kommunikationsnetze und bidirektionaler Ladesysteme wollen wir den Übergang zu umweltfreundlicheren Verkehrslösungen beschleunigen. Gemeinsam mit geschätzten europäischen Partnern engagieren wir uns für eine grünere Stadtlandschaft im Einklang mit den ehrgeizigen Zielen des europäischen Green Deal.
Um Nachhaltigkeit gerade an Hochschulen messbarer zu gestalten, koordiniert die
TU Dresden weiterhin das bundesweite Projekt UNISIMS (University Sustainability
Indicator Monitoring System) mit 16 Pilothochschulen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines standardisierten webbasierten Benchmark-Systems zur Nachhaltigkeitsbewertung an Hochschulen.
Gesellschaftlicher Wandel
Zur Vermeidung weiterer, irreversibler Schädigungen des Ökosystems braucht es ein Wirt-
schaften innerhalb der planetaren Grenzen und damit einhergehend einen sozialen Wandel hin zu einer nachhaltigeren Gesellschaft.
Die Exzellenzmaßnahme Disruption and Societal Change (TUDiSC) profiliert Disruption als Basiskategorie der Erforschung gesellschaftlichen Wandels. Interdisziplinär werden hier deren Voraussetzungen, Logiken und Effekte grundlagenorientiert wie exemplarisch-gegenstandsbezogen erfasst und erforscht. Dabei werden die politischen, ökonomischen, sozialen und kulturellen Herausforderungen fokussiert, mit denen sich Gesellschaften im Umgang mit Disruptionen konfrontiert sehen.
In der Lausitz gestaltet die TU Dresden den Strukturwandel mit der Einrichtung des de-
zentralen TUD|Campus Lausitz aktiv mit. Hier werden in Forschungsprojekten (wie z.B.
im erwähnten LAB, im Deutschen Zentrum für Astrophysik (DZA) oder im Projekt CircEcon) Lösungsansätze für die globalen Herausforderungen erarbeitet, um die Lausitz zu einem zentralen Wissens- und Transferraum weiterzuentwickeln. Nachhaltiges Bauen, Regenerative Energie und die Mobilität der Zukunft spielen ebenso eine Rolle wie gezielte Bildungsmaßnahmen und die Beteiligung an gesellschaftlichen Debatten.
Lehrkräften kommt als Multiplikator:innen eine Schlüsselrolle für Nachhaltige Entwicklung
zu. Das Teacher Academy Project – Teaching Sustainability (TAP-TS) des Zentrums
für Lehrerbildung, Schul- und Berufsbildungsforschung (ZLSB) der TU Dresden widmet sich als eines von elf europäischen Projekten in der Förderlinie Erasmus+ Teacher Academy der Aus- und Weiterbildung. Das Vorhaben zielt darauf ab, die Kompetenzen von Lehrkräften und Lehramtsstudierenden im Unterrichten von Nachhaltigkeit zu stärken. Mitwirkende aus verschiedenen europäischen Ländern entwickeln und erproben Lehr- und Lernmaterialien zum Thema Nachhaltigkeit und setzen diese um.
Ausgehend von dem Anspruch, Nachhaltigkeit in verschiedenen Disziplinen zu messen und zu bewerten, bündelt PRISMA – Zentrum für Nachhaltigkeitsbewertung und -politik Kompetenzen von TUD-Forschenden und weiteren Partnereinrichtungen, um Synergien zu schaffen. Im Mittelpunkt stehen Fragestellungen einer ökonomisch erfolgreichen und ökologisch sowie sozial verträglichen langfristigen Entwicklung unter Berücksichtigung räumlicher und zeitlicher Begebenheiten mit innovativen, interdisziplinär entwickelten Bewertungsansätzen.
Der Campus als Reallabor
Dem Campus der TU Dresden liegt ein ganzheitliches Freiraumkonzept zugrunde, das ökologische, soziale und ästhetische Aspekte vereint. Mobilität ist ein Teil davon. Sie steht im Einklang mit einer visionären Campusgestaltung. Energieeffizienz ist bei allem oberstes Gebot. Denn unser Campus ist mehr als nur ein Lernort - er ist ein Reallabor für eine nachhaltige Zukunft.
Die Erarbeitung eines nachhaltig orientierten Gesamtkonzeptes für die Entwicklung der
Freiflächen auf dem Campus der TU Dresden war das Projektziel im Forschungsvorhaben
Masterplan Campusgestaltung, bei dem das Institut für Landschaftsarchitektur, das
Institut für Verkehrsplanung und Straßenverkehr und das Dezernat Gebäudemanagement
kooperiert haben. In einem Diskussionsprozess mit der Hochschulöffentlichkeit wurden die hierbei entstandenen räumlich-gestalterischen Szenarien weiterentwickelt und in einem Gesamtkonzept zusammengeführt – und zwar unter Berücksichtigung der freiräumlichen, verkehrsplanerischen und ökologischen Vernetzung des Campus mit seiner Umgebung. Seit 2019 dient der Masterplan Campusgestaltung als Grundlage für vertiefende Planungen sowie bei der Realisierung von Einzelmaßnahmen. Hauptziele sind die Steigerung der Aufenthaltsqualität sowie die ökologisch nachhaltige Entwicklung des Campus.
Das Mobilitätskonzept für den Hauptcampus der TU Dresden der Professur für
Mobilitätssystemplanung baut auf den im Masterplan Campusgestaltung niedergelegten
Überlegungen auf. Es stellt Lösungsansätze und Handlungsempfehlungen bereit, um die vielfältigen Mobilitätsbedürfnisse mit einer zukunftsgerichteten Gestaltung des Hauptcampus in Einklang zu bringen. Im Konzept wurden Analyseergebnisse zum Mobilitätsverhalten der Beschäftigten und Studierenden berücksichtigt, die aus Mobilitätsbefragungen der Jahre 2008, 2018 und 2022 stammen. Durch die enge Verzahnung von Mobilitätskonzept und Masterplan Campusgestaltung eröffnen sich größere Handlungsspielräume zur Umsetzung der entwickelten Szenarien.
Im Forschungsprojekt CAMPER-MOVE: CAMPusEnergieverbrauchsReduktion widmet
sich ein interdisziplinäres Projektteam der Energieeffizienz des TUD-Campus. Unter der Leitung der Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung wird das Ziel verfolgt, gemeinsam mit der Zentralen Universitätsverwaltung sowie externen Projektpartnern die praktische Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen (Bau, Anlagentechnik, Betrieb) mit Messprogrammen und Detailanalysen zu begleiten und zu evaluieren. Es werden regenerative sowie prozess- und nutzungsspezifische Energiequellen auf dem Campus erschlossen und weiterführende Konzepte für den Aufbau bzw. die Erweiterung bestehender Energieverbünde (Wärme, Kälte, Strom) erarbeitet.
Forschungsorientierte Lehre und Transfer
Die forschungsorientierte Lehre ist ein maßgeblicher Baustein der Lehre an der TU Dresden. Beispiele dafür sind ein einzigartiges Postgradualstudium an der Fakultät Umweltwissenschaften in Zusammenarbeit mit dem Bundesumweltministerium und den Vereinten Nationen oder die enge Kooperation der TU Dresden mit dem FLORES-Institut der Universität der Vereinten Nationen (UNU). Alle Innovations- und Transferaktivitäten werden zukünftig im TUD|Excellence Center for Innovation, Transfer and Entrepreneurship (TUD|excite) gebündelt.
Den Fokus auf Nachhaltigkeit legt das europaweit einzigartige Postgradualstudium
Environmental Management an der Fakultät Umweltwissenschaften, das in Zusammenarbeit mit dem Bundesumweltministerium, dem Umweltbundesamt und den Vereinten Nationen (UNEP, Nairobi und UNESCO, Paris) angeboten wird. Hier erhalten Fach- und Führungskräfte aus Entwicklungs- und Schwellenländern eine Ausbildung in integriertem Umweltmanagement und zu relevanten Spezialthemen.
Eine enge Kooperation besteht seitens der TU Dresden mit dem FLORES-Institut der Universität der Vereinten Nationen (UNU). Die UN-Einrichtung in Dresden beschäftigt
sich mit der nachhaltigen und integrierten Bewirtschaftung der Ressourcen Wasser, Boden und Abfall. Zu diesem Thema wurde auch ein gemeinsamer Promotionsstudiengang eingerichtet.
Als strategisches Vorhaben im Rahmen der Förderlinie Exzellenzuniversitäten stellt die
TU Dresden ihre Aktivitäten entlang der Innovationskette unter dem Dach des Excellence Center für Innovation, Transfer und Entrepreneurship TUDlexcite neu auf. TUD|excite entwickelt Pfade, wie Innovations- und Transfermanagement beschleunigt und Begeisterung für das Neue geweckt werden können. Excite steht dafür nicht nur als Akronym für eine neue institutionelle Plattform, sondern drückt zugleich den Anspruch und die Motivation aus, mit denen die TUD diese Themen angeht: Exzellenz in Innovation, Transfer und Entrepreneurship – begeisternd ermöglichen für eine lebenswerte Zukunft. Hierbei sollen insbesondere nachhaltige Innovationen gemäß den Sustainable Development Goals gefördert werden.