Energieforschung auf der "MS Wissenschaft": Von der Leuchtdiode bis zum Biokraftstoff

18.05.2010 | Bonn
"Leinen los" heißt es wieder für das Ausstellungsschiff von Wissenschaft im Dialog: Als "Energieschiff" fährt die MS Wissenschaft ab dem 18. Mai bis Oktober rund 35 Städte in Deutschland an und macht erstmals auch Station in Österreich

Die diesjährige Ausstellung an Bord informiert in interaktiver Form über aktuelle Fragen und Erkenntnisse der Energieforschung. Auch DFG-geförderte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler präsentieren, was in ihren Projekten entwickelt und geforscht wird.

Im Mittelpunkt der Exponate stehen innovative Formen der Energiegewinnung, Kraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen und neue Materialien für die Energietechnik. "Zukunftsfähige Energiekonzepte zu entwickeln ist eine wichtige Aufgabe für unabhängige Forschung auf höchstem wissenschaftlichen Niveau", betonte DFG-Vizepräsidentin Professor Christine Windbichler bei der Eröffnung der Schiffsausstellung in Berlin.

Die DFG-geförderten Projekte und ihre Exponate:

Vom Baum zum Kraftstoff

Wie werden wir mobil sein, wenn das Erdöl knapp wird? Die Frage nach Alternativen zu fossilen Brennstoffen ist Thema des Exponats, dass der Aachener Exzellenzcluster "Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse" in der Ausstellung zeigt. Mithilfe eines Lego-Prozess-Modells können Besucherinnen und Besucher nachvollziehen, wie aus Zellulose - einem Bestandteil von Holz - über mechanische und chemische Verfahren fertiger Kraftstoff wird. Der Exzellenzcluster stellt neuartige, flüssige Kraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen her. Ziel ist, mit behandelter Biomasse und chemischem Kraftstoff-Design eine nachhaltige Mobilität zu erreichen.

Mit Vibrationen Strom erzeugen

Mikrosysteme wie medizinische Überwachungsgeräte, Temperatursensoren oder Kontrollnetzwerke in Autos müssen derzeit aufwendig durch Batterien und Kabelnetze mit Energie versorgt werden. Das Freiburger DFG-Graduiertenkolleg "Micro Energy Harvesting" beschäftigt sich mit der Frage, wie dieses Versorgungsproblem mithilfe der Kleinst-Energiegewinnung gelöst werden kann. "Geerntet" wird dabei Energie, die im direkten Umfeld der Systeme vorhanden ist - etwa in Form von Wärme, chemischen Reaktionen oder mechanischer Bewegung. In der Ausstellung zeigen die Forscherinnen und Forscher, wie man mithilfe von Generatoren Vibrationen in Energie umwandeln, diese zwischenspeichern und für den Betrieb verwenden kann. Kabelsysteme und Batterien werden damit überflüssig.

Thermoelektrik im Kleinen

Um das "Recycling" von Wärme geht es im Exponat des Centers for Nanointegration der Universität Duisburg-Essen (CeNIDE). Um Abwärme - etwa von Automotoren, Lüftungsanlagen oder Beleuchtungssystemen - effizient nutzen zu können, benötigt man geeignete Thermogeneratoren. Bisher genutzte Materialien sind teuer und meist toxisch, kostengünstige und umweltfreundliche Alternativen durch eine zu hohe Wärmeleitfähigkeit ineffizient. Lösungsansätze kommen aus der Nanotechnologie: Im DFG-Schwerpunktprogramm "Nanostrukturierte Thermoelektrika" werden neue thermoelektrische Systeme mit nanostrukturierten Materialien entwickelt, die eine wesentlich höhere Energieausnutzung ermöglichen. Am beteiligten CeNIDE suchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler darüber hinaus nach Wegen, diese Forschungsergebnisse für die Industrie nutzbar zu machen.

Sparsame Elektronik aus organischen Materialien

Der steigende Energieverbrauch und knapper werdende fossile Rohstoffe erhöhen auch den Bedarf an neuen Ideen für sparsame und leistungsfähige Licht- und Energiequellen. Organische Leuchtdioden (OLED) gelten als Leuchtmittel der Zukunft, denn sie verbrauchen wenig Energie, lassen sich kostengünstig herstellen und sind vielseitig einsetzbar. Diese Bauelemente aus organischen, halbleitenden Materialien werden aus Schichten aufgebaut, die ungefähr hundertmal dünner sind als ein Haar. Ein Exponat der TU Dresden zeigt, wie OLED in verschiedenen Farbvarianten bekannte Dresdner Bauwerke beleuchten. Den nötigen Strom dafür liefern neuartige organische Solarzellen. Hinter dem Exponat stehen Forschungsarbeiten, die unter anderem im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms "Elementarprozesse der Organischen Photovoltaik" am Institut für Angewandte Photophysik der TU Dresden durchgeführt werden.

Quelle: Pressemeldung Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V.

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