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Energieforschung Neue Materialien für die Energiewende

| Autor / Redakteur: Benedikt Stahl / Matthias Back

Bis in den atomaren Bereich wollen Jülicher Forscher die Materialien von Solarzellen und Batteriesystemen untersuchen sowie Prozesse an deren Oberflächen verstehen. Ihr Ziel ist es, die Herstellung und die Effizienz von Photovoltaikanlagen zu verbessern und die Lebensdauer und die Leistungsdichte von Batterien zu erhöhen.

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Bis in den atomaren Bereich wollen Jülicher Forscher die Materialien von Solarzellen und Batteriesystemen untersuchen sowie Prozesse an deren Oberflächen verstehen.
Bis in den atomaren Bereich wollen Jülicher Forscher die Materialien von Solarzellen und Batteriesystemen untersuchen sowie Prozesse an deren Oberflächen verstehen.
(Bild: FZ Jülich)

Jülich – Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Forschungszentrum Jülich mit 6,5 Millionen Euro aus dem 6. Energieforschungsprogramm. Mit den Mitteln soll die Forschung an neuen Materialien für die Energiewende vorangetreiben werden. „Wir entwickeln Hochleistungswerkstoffe für effiziente Energiewandlung- und -speicherung", bringt Prof. Lorenz Singheiser, Direktor des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung, die Arbeiten seines Institutsbereichs auf den Punkt.

Mit der Förderung des BMBF werden nun vier neue Charakterisierungsmethoden etabliert. Sie ermöglichen Untersuchungen des strukturellen Aufbaus, aber auch der chemischen Zusammensetzung von Materialien und Oberflächen bis in den atomaren Bereich. Singheiser: „Die neuen Geräte werden unser Verständnis der Vorgänge in Batterie- und Photovoltaik-Systemen deutlich verbessern – sowohl bei der Entwicklung neuer Materialien und der Fertigung der Bauteile als auch im Betrieb. Das wird dazu beitragen, zielgerichtet Funktion und Effektivität von Energiewandlern und Speichermedien zu optimieren, um beispielsweise deren Alterung zuverlässig vorherzusagen und zu verlangsamen."

Vier neue Analysemethoden

Angeschafft werden unter anderem:

  • ein hoch auflösendes analytisches Transmissionselektronenmikroskop (TEM), das erstmals erlaubt, molekulare Strukturen für chemische Analysen aufzulösen
  • ein 3D-Gerät zur Analyse der chemischen Zusammensetzungen äußerer und innerer Grenzflächen;
  • ein Instrument, mit dem Oberflächen- und Grenzflächenreaktionen bei Normaldruck untersucht werden können sowie
  • ein Photoelektronenspektroskop zur Charakterisierung der elektronischen Struktur von Feststoffen.

Diese Geräte werden zukünftig in verschiedenen Instituten des Forschungszentrums betrieben und sollen im Rahmen interner Forschungsprojekte sowie Forschungskooperationen mit Universitäten und Unternehmen der Energietechnik eingesetzt werden.

"Bis zum Jahr 2050 sollen die Erneuerbaren Energien einen Anteil von 80 Prozent an der Stromgewinnung haben. Ich bin mir sicher, dass die Materialforschung mittel- bis langfristig die erforderlichen Innovationen für neuartige Technologien zur Energieumwandlung und Energiespeicherung liefern wird. Das BMBF investiert heute 6,5 Mio. Euro in die dafür notwendige Forschungsinfrastruktur. Dies stärkt auch das Profil des Forschungszentrums Jülich als eine herausragende Energieforschungseinrichtung in Europa", sagt Thomas Rachel MdB, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung.

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