Förderung Schneller zu Materialien für die Energiewende

Um die Energiewende zu schaffen, braucht es neue Materialien etwa für Brennstoffzellen und die Elektrolyse von Wasser zur Herstellung von sogenanntem grünen Wasserstoff. Die bisher genutzten Materialien sind rar und teuer. In einem gemeinsamen Projekt gehen Forschende der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) auf die Suche nach neuen Kandidaten, die kostengünstig, ungiftig und leistungsfähig sind. Das Projekt namens DIMENSION wird vom Mercator Research Center Ruhr (MERCUR) ab Januar 2022 für fünf Jahre mit rund 1,8 Millionen Euro gefördert.

Lohnenswerte Kandidaten schnell finden

Die bisherigen Anstrengungen reichen nicht aus, die Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen. Will man weg von fossilen Brennstoffen, rückt Elektrizität ganz nach vorn, und damit elektrochemische Prozesse, die zum Beispiel gebraucht werden, um Wasserstoff durch Elektrolyse herzustellen. „Für den Industriestandort Deutschland – und darüber hinaus – ist es daher absolut erfolgskritisch, neue und leistungsfähige elektrochemische Funktionsmaterialien zu entwickeln, die auf verfügbaren Elementen aufbauen und im erforderlichen Maßstab kostengünstig herstellbar sind“, so Prof. Dr. Alfred Ludwig, Inhaber des Lehrstuhls Neue Materialien und Grenzflächen an der Ruhr-Universität Bochum.

Hier setzt das Projekt DIMENSION – Determining materials for energy conversion – Establishing a fast track towards processing and evaluation – an, indem es einen Teufelskreis aufbricht: Um die Eignung eines neuen Materials im Einsatz zu testen, muss es in ausreichender Menge hergestellt und in Bauteile integriert sein. Das bedarf Maßstabsvergrößerungen und Prozessentwicklungen, die sich nur für vielversprechende Kandidaten lohnen und ohne konkrete Erfolgsaussichten nicht angegangen werden. DIMENSION vereint daher die beschleunigte Bewertung von neuen Materialien mit der beschleunigten Entwicklung von Synthese‐ und Verarbeitungsverfahren. Dies gelingt durch Hochdurchsatzexperimente und Materialinformatik, die zielgenau zu Aktivmaterialien mit herausragenden elektrokatalytischen Eigenschaften führen. Sie werden fast zeitgleich auf der Systemebene verarbeitet und geprüft. Damit entsteht eine universelle Methode, um vielversprechende Kandidaten früh herausfiltern und bis zur industriellen Anwendbarkeit zu entwickeln.