News

Wir informieren Sie über aktuelle Projekte, Trends, Veröffentlichungen, Fördermöglichkeiten und weitere interessante Neuigkeiten aus den Innovationsfeldern des Technologielandes Hessen. 

Sie wollen auf dem Laufenden bleiben? Abonnieren Sie unseren kostenfreien, monatlich erscheinenden Newsletter! Einen Rückblick auf die vergangen Ausgaben finden Sie in unserem Newsletter-Archiv

02.03.2020

Zweifacher Erfolg für die TU Darmstadt

Gleich zwei Heinz Maier-Leibnitz-Preise gehen dieses Jahr an Energietechnologie-Forscher der TU Darmstadt

Darmstadt – Zwei der diesjährigen Heinz Maier-Leibnitz-Preise der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gehen an die TU Darmstadt – an die Juniorprofessorin Ulrike Kramm (40) und an den Assistenzprofessor Michael Saliba (36). Kramm, seit März 2015 Juniorprofessorin an der TU Darmstadt, entwickelt edelmetallfreie Katalysatoren für Energieanwendungen, wie etwa die Brennstoffzelle. Die Katalysatoren sind preisgünstig in der Herstellung, da sie auf teure und schlecht verfügbare Edelmetalle verzichten. Saliba lehrt und forscht seit April 2019 an der TU Darmstadt auf dem Feld der perowskitbasierten Solarzellenentwicklung, einer kostengünstigen und einfach herzustellenden Alternative zur klassischen Siliziumtechnologie. Die Preise sind mit je 20.000 Euro dotiert.

"Ich freue mich über die Würdigung zweier beeindruckender Persönlichkeiten, die wichtige Herausforderungen für die Gesellschaft und künftige Lösungen für nachhaltiges Wirtschaften im Blick haben“, sagte TU-Präsidentin Professorin Tanja Brühl. „Die TU Darmstadt ist stolz darauf, dass sie den bedeutendsten Preis zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses in Deutschland in diesem Jahr gleich zweimal erhält“, betonte die TU-Vizepäsidentin für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs, Professorin Barbara Albert.

Kramms Forschung

Niedertemperatur-Brennstoffzellen sind für einen CO2-freien Transportsektor essenziell. Ein Problem, das die breite Kommerzialisierung verhindert, ist der Preis des Platins, welches in der Brennstoffzelle als Katalysator zum Einsatz kommt. Ulrike Kramm, Juniorprofessorin in den Fachbereichen Chemie sowie Material- und Geowissenschaften der TU Darmstadt, arbeitet daran, möglichst ganz auf teure und knappe Edelmetalle zu verzichten.

Auf der Suche nach einem Ersatz für die Edelmetalle orientiert sich Kramm an einem Vorbild aus der Natur: dem Blutfarbstoff Hämoglobin. In seinem Zentrum sitzt ein Eisenatom, umgeben von vier Stickstoffatomen. Anders als beim Hämoglobin, bei dem die Eisen-Stickstoff-Einheit als molekulares Zentrum in ein organisches Molekül eingebunden ist, sind die von Kramm entwickelten molekularen Zentren in reinen Kohlenstoff in Form von Graphen integriert. Je nach zu katalysierender Reaktion, kann das Eisenatom auch durch andere Übergangsmetalle wie Kobalt, Kupfer oder Mangan ausgetauscht werden. Der Bedarf an Metall für die Katalyse wird durch die Einbindung der Metalle in das molekulare Zentrum stark reduziert. Mit ihrem Team an der TU Darmstadt arbeitet Kramm an drei Schwerpunkten: Herstellung und Stabilisierung edelmetallfreier Katalysatoren, Aufklärung der Struktur sowie der Katalysemechanismen und Übertragung der Konzepte auf andere Reaktionen. „In der Forschung ist es oft so, dass man zwar ein Problem löst, sich dabei aber viele neue Fragen stellen“, sagt Kramm, die immer versucht, das große Ganze im Blick zu behalten.

Salibas Forschung

Der Materialwissenschaftler Michael Saliba zählt international zu den einflussreichsten Forschern auf dem Gebiet der Perowskite und hat hier insbesondere Materialstrukturen für die Fotovoltaik entscheidend mitentwickelt. Perowskite haben sich in den vergangenen zehn Jahren als vielversprechende Materialien für Solarzellen herauskristallisiert. Sie bestehen aus kostengünstigen Komponenten und lassen sich mit preiswerten Prozessen industriell verarbeiten, die mit Techniken aus dem Zeitungsdruck vergleichbar sind.

Solarzellen, die auf Perowskiten basieren, haben Wirkungsgrade erreicht, die mit etablierten, kommerziellen Technologien vergleichbar sind, deren Optimierung Jahrzehnte gedauert hat. Daher werden Perowskit-Solarzellen als besonders vielversprechende Kandidaten für eine nachhaltige Energieproduktion mit niedrigen CO2-Emissionen gehandelt.

Etablierte Technologien können äußeren Witterungseinwirkungen über viele Jahrzehnte widerstehen, ohne sich dabei nennenswert zu verschlechtern. Nun da sich die Perowskit-Solarzellen ihrem theoretischen Leistungsmaximum nähern, ist die zentrale Frage der Langzeitstabilität über viele Jahrzehnte noch immer unbeantwortet. Andererseits ist die Perowskit-Forschung noch relativ jung und konnte daher noch keine verbindlichen Protokolle zu Stabilitätsmessungen etablieren. Damit die Perowskit-Technologie bald zur Marktreife gebracht werden kann, müssen jedoch beschleunigte Alterungsparameter gefunden werden, um die langfristige Degradation bei deutlich kürzerer Alterung unter Laborbedingungen zu extrapolieren.

Quelle und weitere Informationen: 

Pressemitteilung der TU Darmstadt

 

 

Hessen Trade & Invest GmbH
Technologieland Hessen

  • Mainzer Str. 118
    65189 Wiesbaden
    Tel +49 611 95017-8672
    info@technologieland-hessen.de

  • Logo Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Wohnen Projektträger: Logo Hessen Trade & Invest