EmpaNews 28 erschienen

Fokus: Nachhaltige Energieversorgung

27.01.2010 | BEATRICE HUBER

Es «gibt» grundsätzlich mehr als genug Energie auf der Erde; die Sonne liefert sie uns frei Haus. Um sie nutzen zu können, müssten wir sie eigentlich nur einfangen und umwandeln, etwa in Strom. Genau dies ist das Ziel der Photovoltaik-Aktivitäten an der Empa, die wir im «Fokus» der aktuellen EmpaNews vorstellen: mit möglichst wenig Rohstoffen möglichst effiziente (und günstige) Solarzellen herzustellen. Und da es immer gut ist, mehrere Eisen im Feuer zu haben, arbeiten die Empa-Teams nicht nur an «klassischen» Solarzellen aus Silizium, sondern entwickeln auch neuartige Dünnschichtzellen aus unterschiedlichsten Materialien.

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Doch selbst wenn es uns gelingt, Sonnenenergie effizient in Elektrizität zu wandeln – die nächste Herausforderung wartet schon: die Speicherung. Wir brauchen nämlich Energie auch dann, wenn die Sonne nicht scheint. Für innovative Batteriekonzepte und dergleichen ist materialwissenschaftliches Know-how ebenso unerlässlich; die Arbeit dürfte den Materialforscherinnen und -forschern also kaum ausgehen.

Licht steht nicht nur im Zentrum der Photovoltaik, sondern auch der Photonik, der Forschungsschwerpunkt des neuen Empa-Direktors Gian-Luca Bona, der die Institution seit September leitet. Nach den sprichwörtlich ersten 100 Tagen skizziert er im Interview künftige Entwicklungen an der Empa sowie seine Forschungs- und Organisationsziele.

 

            
Forschung und Entwicklung

  • «Für innovative Produkte ist gute Grundlagenforschung lebenswichtig»
    Die «herausfordernden» ersten 100 Tage der Antritts- und Startphase hat der neue Direktor der Empa, Gian-Luca Bona, hinter sich. Höchste Zeit also, um mit ihm über seine Pläne, seine Erwartungen und die Zukunft der Empa zu sprechen. Seine Ziele sind klar: Die Empa international breiter vernetzen und die Industriepartnerschaften weiter ausbauen.Weiterführende Information: PDF des Artikels
  • Nanopartikel im ungeborenen Kind
    Nanopartikel können über die Atemwege in unseren Blutkreislauf gelangen. Ob die winzigen Teilchen aber auch von Schwangeren an ihre ungeborenen Kinder weitergegeben werden, ist noch unklar. WissenschaftlerInnen der Empa und des Universitätsspitals Zürich präsentieren nun anhand eines Plazentamodellsystems erste Resultate.
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  • Unliebsame «Erbstücke» aus dem Gletschereis
    Was Gletscher über viele Jahre «verborgen» halten, geben sie irgendwann im Schmelzwasser wieder frei. Dies gilt auch für bestimmte langlebige Schadstoffe. Empa-Forscher analysierten Sedimentschichten von Gletscherseen und konnten so Gletscher als sekundäre Schadstoffquellen ermitteln..
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  • Künstliche Muskeln lernen fliegen
    Eine Idee, die abhob: Das innovative Prallluftschiff «Blimp» ist ein Demonstrationsobjekt «par excellence», um potenzielle Industriepartner für die Empa zu begeistern; denn weltweit einzigartig sind die grossflächigen und leichten «künstlichen Muskeln», die das Luftschiff geräuschlos und energieeffizient wie eine Forelle in der Luft schwimmen lassen. Die neuen «intelligenten» Materialien könnten auch in der Medizin Anwendung finden.
    Weiterführende Informationen: PDF des Artikels, Video-Podcast

            
Wissens- und Technologietransfer

  • Erfolgreiche Wege in die Industrie
    Von den Ergebnissen aus den Empa-Labors sollen auch Wirtschaftsunternehmen profitieren. Dem Bedürfnis der Industrie nach einfachen Kooperationsmodellen begegnet der Leiter der Empa-Abteilung «Werkstoff- und Nanomechanik», Johann Michler, auf seine Weise – indem er jungen Mitarbeitenden den schrittweisen Übergang von der Forschung in die Industrie ermöglicht.
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Fokus: Nachhaltige Energieversorgung

  • Flexibel, dünn, günstig: die Lichtfänger von morgen
    Die Sonne liefert genügend Energie für eine langfristige und umweltfreundliche Energieversorgung. Empa-Forscher arbeiten an Solarzellen und deren Herstellungsverfahren, damit Solarstrom auch preiswert wird und effizient genutzt werden kann. Das Ziel rückt näher.
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  • Silizium - noch lange nicht ausgereizt 
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  • Auf dem Weg zur transparenten Solarzelle 
    Solarzellen aus organischen Verbindungen können preiswerter als konventionelle Silizium-Solarzellen sein. Bis zur Marktreife ist es allerdings noch ein weiter Weg; zunächst ist Grundlagenforschung gefragt. Etwa um Solarzellen leistungsfähiger zu machen, wie dies Empa-Forscher derzeit versuchen.
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  • Energie-Metamorphose im Kristall 
    Die Empa-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler um Anke Weidenkaff wollen «umweltfreundlichen» Strom aus (Ab-)Wärme erzeugen. Und zwar mit Hilfe so genannter Perowskite. Diese Metalloxide sind aufgrund ihrer speziellen Kristallstruktur in der Lage, Wärme direkt in elektrische Energie umzuwandeln.
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  • Diagnose: nachhaltig? 
    Biotreibstoffe sind in der Regel klimafreundlich, aber deswegen noch lange nicht nachhaltig. Damit auch kleinere Produzenten aus Entwicklungsländern die Nachhaltigkeit ihres Biotreibstoffs beurteilen können, sind einfache und günstige Instrumente gefragt – wie der «Sustainability Quick Check for Biofuels» der Empa.
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Wissenschaft im Dialog

  • Telekonferenz verursacht massiv weniger CO2
    Schont es die Umwelt, mehrere Konferenzorte via Videoschaltung miteinander zu verbinden anstatt Teilnehmer aus aller Welt an einen Ort fliegen zu lassen? Dies untersuchten Empa-Forscher am Beispiel der R’09 und des WRF.
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Dienstleistungen

  • Ein Provisorium wird vierzig
    Was haben die Mannheimer Kurt-Schumacher-Brücke und das berühmte Zeltdach des Münchner Olympiastadiums gemeinsam? Beide hängen an massiven Kabeln, die von der Empa auf ihre Tragfähigkeit getestet wurden. Die eigens dafür entwickelte Ermüdungsprüfmaschine, ist auch heute noch praktisch im Dauereinsatz.
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