Wir forschen an physikalisch-chemischen Prozessen für alternative Energiespeichertechnologien

Im Zuge der Reduzierung des Kohlendioxidausstoßes und der Abkehr von limitierten fossilen Energieträgern wird vermehrt auf erneuerbare Energiequellen gesetzt. Diese generieren ihre Energie jedoch in starker Abhängigkeit von Umweltfaktoren, Tages- oder Jahreszeit. So kann beispielsweise an einem schönen Sommertag viel Strom aus Sonnenkraft gewonnen werden, an einem grauen Wintertag geht dieser gegen Null.

Für eine zukünftige nachhaltige Energieversorgung werden daher neben den Lösungen für die Energiebereitstellung auch Lösungen für stationäre und mobile Energiespeicher benötigt. Für letztere braucht es effiziente, leichte und sichere Konzepte mit hoher Energiedichte um in Konkurrenz zu erdöl-basierten Kraftstoffen treten zu können. Nur so kann auch der Bereich Mobilität nachhaltig werden.

Wir stellen uns dieser Herausforderung und entwickeln neuartige Materialien und alternative Technologien für Energiespeicher auch abseits der üblichen Konzepte. Wir bewegen uns dabei an der Schnittstelle zwischen den Naturwissenschaften (Physik, Chemie), den Materialwissenschaften und den Ingenieurwissenschaften. Dabei versuchen wir physikalische und chemische Strukturen ausgewählter Materialien zu nutzen, um die Funktionalitäten an die jeweilige Anwendung anzupassen.

Beispielhaft versuchen wir die genauen Mechanismen bei der Bildung von Klathraten zu beschreiben und dieses Wissen im Hinblick auf die stationäre Energiespeicherung in technischen Prozessen umzusetzen. Für mobile Anwendungen wird insbesondere Ammoniak als möglicher nachhaltiger Energieträger der Zukunft erforscht.

Die Umwandlung von Wasser und Stickstoff zu Ammoniak in Mikroreaktoren mit laserstrukturierten Membranen ist ein Schwerpunkt unserer Forschungsaktivitäten.

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