An den notwendigen Technologien und Materialien arbeitet die Empa schon geraume Zeit, etwa am viel versprechenden Energieträger Wasserstoff. Dabei gilt es indes nicht nur, technologische Hürden zu überwinden, sondern auch ein gesellschaftliches Umdenken einzuleiten. Dies ist das Ziel des «World Resources Forum» im September in Davos.

Die Nanotechnologie bildet einen zweiten Themenschwerpunkt in diesem Heft. Pünktlich zur 3. NanoConvention Anfang Juli in Zürich, bei der – so hoffen wir – wieder lebhaft und kontrovers über die Auswirkungen dieser «Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts» auf Wirtschaft und Gesellschaft, Umwelt und Gesundheit debattiert und gefachsimpelt wird.

Forschung und Entwicklung

• Kraftwerk mit Flügeln
  Tensairity-Elemente aus Membranen, Stangen und Kabeln haben sich im Bau bereits als extrem leichte und dennoch stabile Tragstrukturen bewährt. Aber eignet sich die Technologie auch für den Einsatz in der Luftfahrttechnik, etwa als Tragstrukturen für Drachen? Empa-Forscher loten derzeit die Grenzen aus – und wollen mit einem Demonstrator gar Strom produzieren.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Solares Leichtgewicht
  Nur mit Sonnenenergie die Welt umrunden, das könnte schon bald Wirklichkeit werden. «Solar Impulse» soll als erstes solarbetriebenes Flugzeug ohne Treibstoff die Erde umrunden. Nach langer Forschungs- und Entwicklungszeit ist der Ultraleichtflieger bald gebaut. Auch dank zahlreichen Entwicklungen verschiedener Institutionen. Darunter die Empa, die ihr Know-how vor allem bei der Auswahl der geeigneten Materialien einbrachte.
• Der unmögliche Kristall
  Moleküle mit Fünffachsymmetrie ordnen sich auf einer Oberfläche als zweidimensionale Kristalle an. Einen Ansatz zum Verständnis dieses «unmöglichen» Verhaltens lieferten kürzlich Forscher der Empa und der Universität Zürich, indem sie die komplizierten Prozesse dieser Kristallisation mit einem Rastertunnelmikroskop verfolgt haben.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Die Moleküldreher
  Weiterführende Information: PDF des Artikels

Fokus: Wasserstoff als Energieträger der Zukunft

• «Wir können das Energieproblem lösen»
  Die Reserven an fossilen Energieträgern werden knapper. Gleichzeitig steigt der Energiehunger der Schwellenländer, auch die Industrieländer verbrauchen Jahr für Jahr mehr Energie. Und der CO2-Ausstoss muss sinken, um den Klimawandel zumindest zu verlangsamen. Weltweit entstehen Windparks, Solaranlagen und Biomasse-Kraftwerke; sogar die Atomkraft erlebt eine Renaissance. Das zeigt: Um unser Energieproblem zu lösen, sind verschiedene Ansätze notwendig.
  An der Empa forscht die Abteilung «Wasserstoff & Energie» an Lösungen für das Energieproblem. Die EmpaNews fragte Andreas Züttel, Leiter des Empa-Forschungsprogramms «Materialien für Energietechnologien», warum er fest an Wasserstoff als Ersatz für fossile Energieträger glaubt, und wann wir endlich mit Wasserstoffautos herumfahren können.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Testlauf für die Wasserstoff-Gesellschaft
  Wasserstoff als Energieträger könnte uns aus der Abhängigkeit von Öl, Gas und Kohle befreien. Doch im Gegensatz zu fossilem Brennstoff muss Wasserstoff erst produziert werden – unter Verwendung erneuerbarer Energie. Die Empa will mit gutem Beispiel vorangehen: Schon bald könnte sie vorleben, wie ein Wasserstoffkreislauf funktioniert.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Wenn Wasserstoff das Wasser kocht
  Zum Kochen brauchen wir normalerweise Gaskocher oder Elektroherd. Im Rahmen des Projekts «self» kommt dies allerdings nicht in Frage. self ist ein Wohncontainer, der seinen Energiebedarf deckt, indem er die benötigte Energie selber produziert. Als Küchenhilfe fungiert ein eigens dafür entwickelter Kocher, der mit Wasserstoff funktioniert.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Ist sauber, macht sauber
  Seit Mitte Mai ist Basel um eine Attraktion reicher: Strassen und Plätze werden vom «Bucher CityCat H2» gereinigt, dem weltweit ersten Kommunalfahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb, das während insgesamt 18 Monaten im Alltagsbetrieb auf Herz und Nieren getestet wird. Entwickelt wurde die Kehrmaschine von Forschern der Empa und des Paul Scherrer Instituts (PSI) in Zusammenarbeit mit mehreren Industriepartnern.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Komplexe H2-Speicher: Hydride im Tank
  Trotz seiner vielen Vorzüge bereitet die Speicherung von Wasserstoff nach wie vor Kopfzerbrechen. Metallhydride – Metalle, die sich wie ein Schwamm mit Wasserstoff vollsaugen – sind eine attraktive Alternative zu Druckgas und Flüssigwasserstoff. Empa-Forschern ist ein Durchbruch bei der Herstellung neuer Hydride mit hoher Speicherkapazität gelungen.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Das Kraftwerk im Hause
• Natürlich künstlich
  Letztes Jahr wurden weltweit fast 14 Milliarden Liter Erdöl verbraucht, Tendenz steigend. Der Ruf nach erneuerbaren Energieträgern wird daher immer lauter und animiert Forschung und Wissenschaft, neue Ideen zu entwickeln. So etwa in einem derzeit geplanten nationalen Forschungsprogramm, in dem die Empa künstliches Erdöl herstellen will.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels

Wissens- und Technologietransfer

• Mit Spannung überbrückt
  Die «Pfeilbogenbrücke», die Besucher ins Dübendorfer Verwaltungsgebäude der Empa führt, wurde am 26. Mai beim Wettbewerb «Holzpreis Schweiz 2009» als eine von 40 Holzkonstruktionen ausgezeichnet.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Hightech-Tuning für Kraftmikroskope
  Eine innovative Technologie, ein gutes Netzwerk und eine geschickte Personalentwicklung sind die «Ingredienzien» für einen erfolgreichen Technologietransfer. Das gilt auch für das an der Empa entworfene und von der Firma NanoScan weiterentwickelte Instrument, das physikalische Eigenschaften von Materialien auf Nanometermassstab hochpräzise auslotet.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels
• Silbersocken im Waschgang

Wissenschaft im Dialog

• Mehr Effizienz bitte!
• Nano? Aber sicher.
  Nach 20 Jahren Forschung und Entwicklung haben zahlreiche Nanoprodukte Einzug in unseren Alltag gehalten. Doch wie sich die Produkte während ihrer gesamten Lebensdauer – von der Entstehung über den Gebrauch bis zur Entsorgung – auf Umwelt und Gesundheit auswirken, ist noch nicht ausreichend erforscht. Das EU-Projekt «NanoImpactNet» bietet Wissenschaftlern und Entscheidungsträgern eine Plattform, auf der sie ihr Wissen austauschen können.
  Weiterführende Information: PDF des Artikels