Fraunhofer IKTS Blog

Am Fraunhofer IKTS forschen Menschen mit dem Antrieb, ganzheitliche ökonomische und nachhaltige Systeme und Dienstleistungen für die Praxis zu entwickeln. Um die komplexen Fragestellungen unserer Zeit zu verstehen und beantworten zu können, schöpfen sie Innovationskraft aus der interdisziplinären Zusammenarbeit.

Kohlenstoff (oder C wie carbon) hat einen schlechten Ruf. Andererseits ist Kohlenstoff allgegenwärtig. Er ist das Atom des Lebens und prägt unsere gesamte Wirtschaft. Kohlenstoff ist Teil unserer DNA, der Lebensmittel, die wir essen und der Produkte, die wir täglich benutzen. Kohlenstoff ist Teil der Kraftstoffe, die unsere Fahrzeuge und Fabriken antreiben oder Wohnungen heizen, und der Materialien, die wir zum Bau unserer Städte verwenden. In der Industrie ist Kohlenstoff Energieträger und Rohstoff zugleich – die gesamte organische Chemie und die nachgelagerten Wertschöpfungen, darunter die Baustoff- und Kunststoffindustrie, basieren auf Kohlenstoff.

Das Porträt am Dienstag. Beim #diensttalk geben unsere Mitarbeiter*innen einen kleinen Einblick in ihre Tätigkeiten und verraten, welche Vision sie antreibt. Diesmal gibt uns Dr. Stefanie Seitz, Transferexpertin am IKTS, Einblicke wie sie innovative Formate für die Weiterbildung, z. B. für die Automobilbranche, entwickelt und die Forschenden dabei unterstützt, ihre Ideen, ihr Wissen und ihre Entwicklungen in die Anwendung zu bringen.

Die Abwasserbehandlung in Klärwerken geschieht konventionell in drei Stufen: Zunächst erfolgt eine mechanische Filtration, anschließend eine biologische Reinigung und zum Abschluss die Nachklärung, in der sich das gereinigte Abwasser vom Klärschlamm absetzt. Zunehmend wird jedoch noch eine vierte Reinigungsstufe eingesetzt, die insbesondere Mikroverunreinigungen wie Pestizide oder Reinigungsmittel aus dem Abwasser entfernen soll. In dieser Reinigungsstufe erfolgt die Ozonung. Das Ozon (O3) reagiert mit organischen Verbindungen, Bakterien, Viren und anderen Schadstoffen im Wasser und bewirkt deren Oxidation oder Zerstörung.

Im Pariser Klimaschutzabkommen hat sich die Weltgemeinschaft zum ersten Mal völkerrechtlich bindend auf ambitionierte Klimaschutzziele verpflichtet. Die beteiligten Staaten wollen gemeinsam die globale Energiewende vorantreiben. Dafür bedarf es Sprungtechnologien, wie sie im Fokus der Entwicklungen am Fraunhofer IKTS stehen – und das seit Gründung des Instituts 1992. Insbesondere für Hochtemperatur-Elektrolyse-basierte Systemketten, die beispielsweise Wasserstoff, synthetische Kraftstoffe und Dünger besonders effizient aus Ökostrom, Luft und Wasser gewinnen, steht jetzt ein Evolutionssprung vom Labor in den internationalen Praxiseinsatz an.

Eine clevere Idee macht sich bezahlt: Das Beschichten von Rührern in Biogasanlagen mit speziell entwickelten Reaktionsharzbetonen kann die Lebensdauer der Rührer verdoppeln. Nun beabsichtigen die Forschenden des Fraunhofer IKTS weitere Märkte mit ihrer extrem verschleißfesten Beschichtungstechnologie zu erobern. Enorm profitieren könnten hierbei Industriebranchen, die aggressive Substrate sowie Suspensionen rühren oder pumpen müssen. Im Blickfeld stehen die chemische Industrie sowie die Lebensmittel- und Bauindustrie. Doch auch für Windkraft-Rotorblätter bahnen sich spannende Lösungen an, die Erosionsschäden mindern könnten.

Das Porträt am Dienstag. Beim #diensttalk geben unsere Mitarbeiter*innen einen kleinen Einblick in ihre Tätigkeiten und verraten, welche Vision sie antreibt. Diesmal gibt Doktorand Micha Philip Fertig Einblicke ins Promovieren bei Fraunhofer und zu seiner Forschung an nachhaltigen Festkörperbatterien.

Die Verkehrswende führt in allen Bereichen der automobilen Wertschöpfung zur Transformation. Betroffen sind sowohl die Energiespeicherung, der Antriebsstrang, das Interieur, die (Lade)Infrastruktur als auch (digitale) Services. Die Batterie als Energiespeicher ist dabei essenziell: Sie sorgt bei batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) für ein gutes Drittel der Herstellungskosten. In Deutschland spielt die Batterietechnologie insofern eine bedeutende Rolle, da unser Land bis zu einem Drittel der in Europa erwarteten Produktionskapazitäten für Batterien bis Ende dieses Jahrzehnts für sich reklamieren will – Schätzungen zufolge mindestens 1300 bis mehr als 2000 GWh.

Der notwendige Moment für den Hochlauf nachhaltiger Batterietechnologien war gestern. In China sind Autos mit Natrium-Akku bereits auf dem Markt. Dabei ist Deutschland selbst nur einen Wimpernschlag von der Einführung entfernt – wenn jetzt die richtigen Weichen gestellt werden. Entscheidender Aspekt dafür sei die kluge Nutzung von regional und technologisch diversifiziertem Know-how. Chancen birgt die »Neue Via Regia der Batterien«.

Das Porträt am Dienstag. Beim #diensttalk geben unsere Mitarbeiter*innen einen kleinen Einblick in ihre Tätigkeiten und verraten, welche Vision sie antreibt. Diesmal folgen wir Dr. Olga Ravkina. Als Wissenschaftlerin und Gruppenleiterin erforscht Olga keramische Materialien und Verfahren zur Gastrennung, wie z. B. eine umweltfreundliche Ammoniaksyntheseroute.