Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Beton liefert Sonnenstrom – Uni Kassel entwickelt neuartigen Baustoff „DysCrete“

14.01.2015

Ein Forschungsteam der Universität Kassel entwickelt einen Baustoff, der zugleich eine Solarzelle ist. Wichtige Bestandteile sind leitfähiger Beton und organische Flüssigkeiten wie beispielsweise Fruchtsäfte. „DysCrete“ soll künftig unter anderem zum Bau von Fassaden dienen und zugleich Sonnenenergie in Strom umwandeln.

„DysCrete“ besteht aus einem speziellen leitfähigen Beton, der mit Lagen aus Titandioxid, einer organischen Flüssigkeit, einem Elektrolyt, Graphit und einer transparenten Oberfläche beschichtet ist. Das Ergebnis ist eine sogenannte Farbstoffsolarzelle, der Beton selber übernimmt dabei die Funktion einer Elektrode. Die Umwandlung der Sonnenenergie in Strom folgt dem Prinzip der Photosynthese. Das Materialsystem ist besonders umweltfreundlich.


Ein Prototyp

Foto: Blafield/Uni Kassel

Die Entwicklung von „DysCrete“ ist ein Projekt der interdisziplinären Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ von Prof. Heike Klussmann, Leiterin des Fachgebiets Bildende Kunst an der Universität Kassel, und Thorsten Klooster, Projektleiter Forschung am Fachgebiet. Das Projekt wird vom Bundesbauministerium mit rund 150.000 Euro gefördert und läuft zunächst noch bis Mitte 2015. Projektpartner sind das Fachgebiet Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie (Leitung Prof. Dr. Bernhard Middendorf) und Partner aus der Industrie.

Prototypen des Sonnenstrom-Betons existieren bereits. „Unser Ziel ist es, ein Material zu entwickeln, das in Zukunft in der Bauwirtschaft eingesetzt werden kann, beispielsweise für Fertigteile im Hochbau, Fassaden-Elemente und neuartige Wandsysteme“, erklärt Prof. Klussmann. „Zugleich liefert es als Solarzelle einen Beitrag zu einer nachhaltigen und dezentralen Energieversorgung.“

Farbstoffzelle ist günstig in der Herstellung

Die Farbstoffsolarzelle selber ist keine Kasseler Erfindung; neu ist die Verschmelzung von Solarzelle und Baustoff. Die Farbstoffsolarzelle oder auch Grätzel-Zelle ist eine Alternative zur herkömmlichen Silicium-Solarzelle. Sie beruht auf einer Entwicklung des Schweizer Chemikers Michael Grätzel und ähnelt im Prinzip der Photosynthese der Pflanzen.

Um mit dem Solarstrom-Beton bei der Umwandlung von Sonnenenergie einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, optimiert die Gruppe um Prof. Klussmann und Klooster die Beschichtungen. Ein Beispiel: Verwendeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beispielsweise anfangs noch Johannisbeersaft, so wurde dieser inzwischen durch andere organische Flüssigkeiten ersetzt.

Ziel ist ein Wirkungsgrad von rund zwei Prozent. „Das rechnet sich deswegen, weil die Herstellungskosten von Farbstoffzellen deutlich geringer sind als die von Silicium-Solarzellen“, sagt Klooster. Zudem sind die Ausgangsmaterialien einfach zu beschaffen, umweltfreundlich und leicht recycelbar. Titandioxid etwa ist ein häufig verwendetes Material, das sich auch in Zahnpasta findet. Und: Farbstoffsolarzellen und damit auch „DysCrete“ reagieren auch auf diffuses Licht und können daher auch auf Gebäude-Nordseiten angebracht werden.

„Bau Kunst Erfinden“ zeigt „DysCrete“ und weitere Innovationen auch auf der BAU 2015, der nach eigenen Angaben Weltleitmesse für Architektur, Materialien und Systeme. Die Messe findet vom 19. bis zum 25. Januar in München statt. Mehr Informationen unter www.baukunsterfinden.org.

Hintergrund: Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre 2012

Die Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ ist eine interdisziplinäre und inzwischen preisgekrönte Projektgruppe, in der Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler und Studierende aus verschiedenen Disziplinen zusammenarbeiten; beteiligt am Projekt „DysCrete“ sind Vertreterinnen und Vertreter aus der Nanostrukturwissenschaft, Architektur, Materialwissenschaft und Kunst.

Prof. Heike Klussmann hatte mit der Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ 2012 den Hessischen Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre erhalten, Deutschlands höchstdotierte staatliche Ehrung dieser Art. Heike Klussmann ist seit 2005 Professorin für Bildende Kunst an der Universität Kassel. Sie studierte an der Kunstakademie Düsseldorf und der Universität der Künste Berlin. 1999/2000 und 2003 hatte sie eine Gastprofessur am Art Center College of Design in Pasadena/USA inne. Sie erhielt zahlreiche Preise für Kunst, Design und Architektur.

Bild von Prof. Heike Klussmann (Foto: Blafield/Uni Kassel) unter
http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/Blafield_H...

Bilder von DYScrete unter:
http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/01_DysCret...
Bildunterschrift: Versuchsaufbau für eine Messreihe. Foto: BAU KUNST ERFINDEN/Klussmann/Klooster

http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/02_DysCret...
Solarzelle, Versuchsreihe mit roten Farbstoffen. Foto: BAU KUNST ERFINDEN/Klussmann/Klooster

http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/Blafield_H...
Prototyp. Foto: Blafield/Uni Kassel

http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/Blafield_H...
Prototyp. Foto: Blafield/Uni Kassel

Weitere Informationen:
http://www.uni-kassel.de/uni/universitaet/nachrichten/article/lernen-im-projekt-...
www.baukunsterfinden.org
www.klussmann.org

Kontakt:
Prof. Heike Klussmann
Universität Kassel
Fachgebiet Bildende Kunst
Tel: +49 561 804-2380
E-Mail: heike.klussmann@b-k-e.org

Thorsten Klooster
Universität Kassel
Tel: +49 561 804-2396
E-Mail: thorsten.klooster@b-k-e.org

Sebastian Mense
Universität Kassel
Kommunikation, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: +49 561 804-1961
E-Mail: presse@uni-kassel.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-kassel.de

Sebastian Mense | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Beschichtung bei Industrieanlagen soll Emissionen senken
12.12.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten
07.12.2017 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit