Wissenschaftler diskutieren Werkstoffe für effiziente Energienutzung / First International Conference on Materials for Energy in Karlsruhe

(Frankfurt am Main) - Vom 4. bis 8. Juli treffen sich Wissenschaftler aus aller Welt in Karlsruhe, um über die Wahl der richtigen Werkstoffe bei der Energieerzeugung zu diskutieren. Bei der First International Conference on Materials for Energy stehen Forschung, Entwicklung und Modellierung solcher Materialien im Mittelpunkt. Sie sind Kernbestandteil jeder Energietechnologie, beispielsweise zur Gewinnung von Solarstrom, zur Energiespeicherung, zur Herstellung leichter, energieeffizienter Fahrzeuge oder zur Erzeugung von Elektrizität auf der Basis von Temperaturgradienten.

Unter den Plenarvortragenden sind unter anderem John L. Sarrao vom Los Alamos National Laboratory und Robert Schlögl vom Fritz-Haber-Institut in Berlin. In über 230 Vorträgen und über 280 Postern geht es um Materialien für Großkraftwerke und Brennstoffzellen, aber auch für die Energieumwandlung, um Leichtbautechnologien und Werkstoffe und Katalysatoren für die Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Eigene Themenstränge sind den Fragen der Speicherung von Energie in Form von Wasserstoff, Elektrizität oder Hitze gewidmet - eine entscheidende Hürde auf dem Weg zu alternativen Mobilitätslösungen. Zum besseren Verständnis neuer Technologien kann unter anderem die Untersuchung der Nanoebene beitragen, die ebenfalls Thema der Konferenz sein wird.

Welche Bedeutung die Werkstoffe für die Zukunft der Energiegewinnung und -speicherung haben, lässt sich an einigen wenigen Anwendungen beispielhaft zeigen. So wird Tomas Diaz de la Rubia in seinem Plenarvortrag auf die extremen Anforderungen eingehen, denen Materialien in Kernfusionsreaktoren ausgesetzt sind. In der Brennkammer eines Fusionsreaktors wird ein 100 Millionen Grad heißes Plasma erzeugt. Zwar wird dieses durch ein Magnetfeld "in der Schwebe" gehalten, so dass kein unmittelbarer Kontakt zur Brennkammerwand besteht. Dennoch müssen die Werkstoffe der Wand sowohl extreme Temperaturen aushalten als auch den ständigen "Beschuss" mit hochenergetischen Teilchen. Gleichzeitig darf das Material aber auch das Plasma nicht negativ beeinflussen. Gelingt es, einen geeigneten Werkstoff für Fusionsreaktoren zu finden, so rückt die kommerzielle Nutzung dieser Zukunftsenergie ein gutes Stück näher.

Ein anderes vieldiskutiertes Beispiel für die Bedeutung von Speicherwerkstoffen ist die Elektromobilität. Forscher arbeiten intensiv daran, die Effizienz von Speichern und die Speicherkapazitäten zu erhöhen. Bisher sind Lithium-Ionen-Batterien noch zu schwer und zu teuer, wenn sie eine akzeptable Reichweite gewährleisten sollen. Materialien, die eine höhere Speicherdichte ermöglichen, könnten dazu beitragen, Elektromobile gegenüber dem Verbrennungsmotor attraktiv zu machen.

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