Welt der Werkstoffe

Aus der Materialforschung

Projektbeispiel Leichte und sichere Batterien auf Basis der Lithium-Schwefel-Technologie

Die Anforderungen an zukünftige Energiespeicher für Elektrofahrzeuge sind extrem anspruchsvoll und vielfältig. Hohe Reichweite, Schnellladefähigkeit, Lebensdauer, Kosten und vor allem Sicherheit sind wesentliche Kriterien, die bei der Entwicklung von Batterien der nächsten Generation adressiert werden müssen.

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Projektbeispiel Nachwuchsförderung Dr. Anja Träger: PolyBioMik

Wissenschaftler werden schon immer durch die Natur inspiriert; ob nun der Lotus Effekt für Oberflächenbeschichtung, Textilien nach dem Vorbild von Spinnenfasern, dem Klettverschluss oder der Selbstheilung von Muschelschalen. Auch in der Nanomedizin können wir von Viren und Bakterien effiziente Strategien abschauen und von der Logistik der Natur lernen.

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Projektbeispiel Batterien aus dem Drucker

Bereits heute wird über ein Drittel des Stromes in Deutschland durch regenerative Energiequellen erzeugt – mit steigender Tendenz. Um trotz der tages- und jahreszeitlich stark schwankenden Höhe der Stromerzeugung eine verlässliche Stromversorgung zu garantieren, spielen leistungsstarke Stromspeicher eine Schlüsselrolle. Das BMBF-Projekt PrintEnergy erforscht neue Batterien mit hoher Speicherkapazität, die sich mit kostengünstigen Druckverfahren herstellen lassen.

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Projektbeispiel KMU-Förderung Günstigeres Biogas

Biogasanlagen sind unverzichtbarer Bestandteil der Bemühungen zur Energiewende in Deutschland. Um Biogas zu erzeugen, müssen je nach Kapazität der Anlage mehrere Tonnen Biomasse beispielsweise in Form von Gras, Energiepflanzen oder Zuckerrüben im Reaktor zu Gas umgesetzt werden.

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Projektbeispiel Stickoxide effizient aus Dieselabgasen entfernen

Erhöhte Stickoxid-Werte bei Dieselfahrzeugen und in deutschen Städten sorgen immer wieder für Diskussionen. Im Projekt „DeNOx“ arbeiten Wissenschaftler aus Forschung und Industrie an einem neuen Katalysator, der Stickoxide fast vollständig und in weiten Bereichen ohne Zusätze aus den Abgasen von Verbrennungsmotoren entfernen kann.

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Projektbeispiel Nachwuchsförderung Dr.-Ing. Bastian E. Rapp: Fluoropor

Fluoropor ist eine neue Klasse hochfluorierter Materialien, die es ermöglichen, den „Lotuseffekt 2.0“ umzusetzen. Oberflächen, die diesen Effekt aufweisen, sind weder durch Wasser noch durch Öle oder organische Lösungsmittel benetzbar und bieten daher vielfältige Anwendungsmöglichkeiten als Schutzbeschichtung oder für die Herstellung funktionaler Textilien.

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Projektbeispiel KMU-Förderung Mit hochempfindlichen Halbleiter-Sensoren Lecks in Gasrohren frühzeitig entdecken

Wenn giftige Gase austreten, sind Menschen in Gefahr. Im schlimmsten Fall kommt es zur Explosion. Gasspürgeräte sollten daher schon geringste Konzentrationen von Methan oder Ethan, die aus Erdgas- und Biogasrohren entweichen, messen können. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt La-NoSe erforscht neue, hochempfindliche Sensoren auf Basis von nanostrukturierten Halbleitern.

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Projektbeispiel Funktionalisierte Membranen für die Abtrennung von Schadstoffen aus Wasser

Immer mehr Mikroschadstoffe im Grundwasser, die in Kläranlagen nicht vollständig abgebaut werden, sind ein wachsendes Problem. Zu den Mikroschadstoffen gehören sehr unterschiedliche Stoffgruppen, wie z.B. Arzneimittelrückstände, Stoffe aus der Landwirtschaft (Pestizide, Herbizide) oder auch Industriechemikalien.

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