Neuartige Materialien machen Speicherung der Sonnenenergie möglich

Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (OVGU) werden neuartige Werkstoffe zur Speicherung thermischer Energie entwickeln. Die interdisziplinäre Nachwuchsforschergruppe NEOTHERM um die Chemikerin Dr. rer. nat.

Alexandra Lieb aus der Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik der OVGU will künftig durch die Entwicklung neuartiger Kompositwerkstoffe ungenutzte solare Wärmeenergie und Abwärme aus der Industrie rückgewinnen und speichern. Diese Energie könnte künftig z.B. zur Brauchwassererwärmung oder Raumheizung zur Verfügung stehen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat für dieses viel versprechende Forschungsprojekt Neuartige Kompositwerkstoffe für die thermochemische Energiespeicherung 2,5 Millionen Euro für die nächsten fünf Jahre bereitgestellt.

Chemiker und Werkstoffexperten der OVGU wollen dafür neue Materialien mit einer großen Oberfläche und hoher Energiespeicherdichte entwickeln, die sehr viel Wasser aufnehmen können. Diese Wasseraufnahme, die so genannte Sorption, führt zur Fähigkeit, Wärme zu speichern. „Moleküle, die sich an einer Oberfläche anlagern, verlieren ihre Beweglichkeit und setzen Energie frei. Durch Zuführung von Energie kann die Oberfläche wieder aktiviert werden. Der Vorgang ist vergleichbar mit der Wasserverdunstung an meinem Arm. Beim Trocknen verschwinden die Wassermoleküle, die Energie dafür wird der Haut entzogen. Durch den Verdunstungsvorgang fühlt sich der Arm kalt an“, so Dr. Alexandra Lieb zum Grundprinzip.

„Die mit Wasser getränkten Stoffe, die wir entwickeln wollen, werden von heißer Luft durchströmt, dadurch entsteht feuchte, kalte Luft. Die Wärme bleibt indes im Stoff und wird gespeichert.“ Wenn die Wärme, d.h. die Energie, wieder benötigt wird, werde das Wasser (als Wasserdampf) einfach wieder hinzugefügt, so Lieb. Das vierköpfige Team um Dr. Lieb will dazu neue Werkstoffe als Trägermaterialien entwickeln, mit hochporösen Pulvern beschichten und die sorptiven Eigenschaften der Komposite optimieren. Die Entwicklung der Trägermaterialien geschieht in enger Kooperation mit dem Institut für Werkstoff- und Fügetechnik.

Die Grundlagenforscher aus der Universität Magdeburg arbeiten bereits mit einem Industriepartner zusammen, der SorTech AG, einem mittelständischen Unternehmen aus Sachsen-Anhalt.

Die Nachwuchsforschergruppe NEOTHERM beteiligt sich zudem am 2011 an der Universität Magdeburg eingeführten Masterstudiengang Nachhaltige Energiesysteme. „Teilprojekte innerhalb des Forschungsprojektes werden künftig auch in Masterarbeiten betreut werden. Daraus ergibt sich eine enge Verzahnung von Forschung und Lehre auf diesem Gebiet, wodurch die Studierenden exzellent auf das Berufsleben vorbereitet werden“, so die Prorektorin für Studium und Lehre der Universität und Chemikerin, Prof. Franziska Scheffler.

Ansprechpartnerin:
Dr. rer. nat. Alexandra Lieb, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik, Institut für Chemie, Tel.: 0391 67-52228, E-Mail: alexandra.lieb@ovgu.de