Research Center

Future Energy Materials and Systems

Nachhaltige Materialien für die Energieanwendungen der Zukunft: dieses Ziel verfolgt das Research Center Future Energy Materials and Systems. Der Fokus liegt dabei auf der Erforschung grundlegender Eigenschaften und relevanter Prozesse bei der Herstellung und Anwendung komplexer Materialien. Ziel ist es, Schlüsselelemente für ein nachhaltiges Energiesystem zu schaffen und gleichzeitig energieintensive Verfahren zur Materialerzeugung und -verarbeitung durch regenerative Ansätze zu ersetzen.

Prof. Dr. Christof Schulz, Director

Portrait von Herrn Prof. Dr. Christof Schulz von der Universität Duisburg-Essen.

„Die Dringlichkeit der Energiewende wird von Tag zu Tag deutlicher. Sowohl im Hinblick auf die Reduzierung der CO₂-Emissionen als auch auf die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen ist mittlerweile unbestritten, dass eine dramatische Wende im Energiesystem bevorsteht. Die Elektrifizierung wird der erste Schritt sein, die Umwandlung in chemische Speicher- und Transportmedien der zweite.

Für diese Technologien werden hochleistungsfähige Funktionsmaterialien benötigt. Diese Funktionsmaterialien müssen – weil ihr Einsatz dramatisch zunehmen wird – auf verfügbaren Rohstoffen basieren. Beispiel Wasserstofferzeugung: Die bisher für die Katalyse verwendeten Edelmetalle werden nicht mehr in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, stattdessen werden neue Multielement-Materialien benötigt, deren Auswahl durch Theorie unterstützt wird. Die Funktionswerkstoffe müssen in optimierte Bauteilarchitekturen integriert werden. Die Materialien müssen langlebig und kostengünstig herstellbar sein und Stoff- und Energieumwandlungen mit hohen Wirkungsgraden ermöglichen. Dazu müssen nicht nur die Herstellungs- und Verarbeitungswege im Detail verstanden, sondern auch Strukturen und Alterung mit höchstauflösenden mikroskopischen Methoden aufgeklärt werden.

Im Research Center Future Energy Materials and Systems betrachten wir neue Materialien im Systemkontext und entwickeln sie in einem interdisziplinären Team weiter. Wir spannen den Bogen entlang der gesamten Wissens- und Wertschöpfungskette, um mit beschleunigten und teilautomatisierten Methoden Lösungen für die Zukunft zu entwickeln.“

Schwerpunkte und Interdisziplinarität

Anschnitt einer Person, die mit einer Taschenlampe in die Öffnung eines Laborgeräts leuchtet

Der Schwerpunkt des Research Centers liegt auf der Entwicklung nachhaltiger Materialien für die Energiewende. Ziel ist die Erforschung von hochleistungsfähigen Funktionsmaterialien, die auf verfügbaren Rohstoffen basieren, kostengünstig, langlebig und energieeffizient sind. Interdisziplinär arbeiten zahlreiche Disziplinen aus Natur- und Ingenieurwissenschaften zusammen: Materialwissenschaft, Physik, Chemie, Informatik, Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Elektrotechnik.

Infrastruktur

Zentrum für Grenzflächendominierte Höchstleistungswerkstoffe

Fassadenansicht des Forschungsbau NETZ mit Flaggen der darin ansässigen Instituten im Vordergrund auf dem Duisburger Campus der Universität Duisburg-Essen.

NanoEnergieTechnikZentrum (NETZ)

Verbundprojekte

Die innovativen Forschungsarbeiten des Research Centers Future Energy Materials and Systems basieren auf der erfolgreichen, standortübergreifenden Zusammenarbeit im Rahmen von ERC Grants, in zahlreichen Sonderforschungsbereichen (SFB) und Transregios (TR) sowie in weiteren Großprojekten: