Die Zukunft der Energie: Empfehlungen der Wissenschaft an die Politik
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Expert*innen des HZB haben ihr Fachwissen in den hier kurz vorgestellten Positionspapieren eingebracht.
Zu den Themen gehören die Entwicklung innovativer Materialien für eine nachhaltige Energieversorgung und die Kreislaufwirtschaft.
Fachleute aus verschiedenen Bereichen haben gemeinsam Lösungen und Handlungsempfehlungen formuliert.
Chancen und Herausforderungen für die Weiterentwicklung der Energieforschungsförderung
Dieses Impulspapier wurde vom Beirat zum Energieforschungsprogramm der angewandten Energieforschung geschrieben. Dieser Beirat hat die Aufgabe, das Energieressort der Bundesregierung bezüglich der Entwicklung der Energieforschungsförderung und des Transfers zu beraten. Die Mitglieder aus Wirtschaft und Forschung unterstreichen in dem Papier konkrete Aktionsschwerpunkte und geben Anregungen. Zum Beispiel: „Wir empfehlen, forschungs- und industriepolitische Ziele stärker zu verschränken und in geeigneten Programmen zu adressieren. Dazu gehören agile Projektformate, die insbesondere auch für Start-Ups attraktiv sind, ebenso wie große Programmlinien, in denen Konsortien von Unternehmen längs von Wertschöpfungsketten bis hin zur Anwendung mit wissenschaftlichen Einrichtungen kooperieren.“
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Innovative Materialien: Schlüssel für eine bezahlbare, sichere und nachhaltige Energieversorgung
Dieser Bericht wurde durch den Forschungsbereich Helmholtz Energy verfasst. Er gibt einen Überblick zur Entwicklung von neuartigen Materialien für nachhaltige Energiesysteme und Handlungsempfehlungen an die Politik: Zu den Inhalten zählen die Förderung multidisziplinärer Forschungsprojekte, Investitionen in moderne Forschungsinfrastrukturen und Stärkung der industriellen Wettbewerbsfähigkeit sowie die Schaffung eines innovationsfreundlichen regulatorischen Umfelds.
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Kreislaufwirtschaft als Grundlage für eine sichere und nachhaltige Rohstoff- und Energieversorgung
Auch dieses Positionspapier wurde von Helmholtz Energy geschrieben und unterstreicht die Notwendigkeit einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft, um planetare Ressourcen und die Umwelt zu schützen, die Abhängigkeit von Importen zu verringern und die Energieversorgung zu sichern.
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Aufbau einer resilienten Solarindustrie
Dieses Positionspapier ist von der der deutschen Solarforschung und Industrie formuliert worden und enthält strategische
Empfehlungen zur Stärkung der Solarindustrie und der Energiewende.
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HZB-Nachricht dazu >
- Metalloxide: Wie Lichtpulse Elektronen in Bewegung setzenMetalloxide kommen in der Natur reichlich vor und spielen eine zentrale Rolle in Technologien wie der Photokatalyse und der Photovoltaik. In den meisten Metalloxiden ist jedoch aufgrund der starken Abstoßung zwischen Elektronen benachbarter Metallatome die elektrische Leitfähigkeit sehr gering. Ein Team am HZB hat nun zusammen mit Partnerinstitutionen gezeigt, dass Lichtimpulse diese Abstoßungskräfte vorübergehend schwächen können. Dadurch sinkt die Energie, die für die Elektronenbeweglichkeit erforderlich ist, so dass ein metallähnliches Verhalten entsteht. Diese Entdeckung bietet eine neue Möglichkeit, Materialeigenschaften mit Licht zu manipulieren, und birgt ein hohes Potenzial für effizientere lichtbasierte Bauelemente.
- MXene als „Rahmen“ für zweidimensionale Wasserfilme zeigt neue EigenschaftenEin internationales Team unter Leitung von Dr. Tristan Petit und Prof. Yury Gogotsi hat MXene mit eingeschlossenem Wasser und Ionen an der BESSY II untersucht. Dabei ging das Wasser mit steigender Temperatur vom Zustand als lokalisierte Eiskluster in einen quasi-zweidimensionalen Wasserfilm über. Das Team entdeckte dabei, dass diese strukturellen Veränderungen des eingeschlossenen Wassers im MXene einen reversiblen Phasenübergang bewirken: vom Metall zum Halbleiter. Dies könnte die Entwicklung neuartiger Bauelemente oder Sensoren auf Basis von MXenen ermöglichen.
- Lithium-Schwefel-Batterien mit wenig Elektrolyt: Problemzonen identifiziertMit einer zerstörungsfreien Methode hat ein Team am HZB erstmals Lithium-Schwefel-Batterien im praktischen Pouchzellenformat untersucht, die mit besonders wenig Elektrolyt-Flüssigkeit auskommen. Mit operando Neutronentomographie konnten sie in Echtzeit visualisieren, wie sich der flüssige Elektrolyt während des Ladens und Entladens über mehrere Schichten verteilt und die Elektroden benetzt. Diese Erkenntnisse liefern wertvolle Einblicke in die Mechanismen, die zum Versagen der Batterie führen können, und sind hilfreich für die Entwicklung kompakter Li-S-Batterien mit hoher Energiedichte.