Innovation & Forschung
Alternative Energien im Visier
"Die meisten Erfindungen werden durch Zufall gemacht. Wir wollen gezielt und kontrolliert Eigenschaften von Materialien verändern und dabei trotzdem genügend Freiräume für Zufälle lassen." So beschreibt Anke Weidenkaff ihr Vorgehen beim Entwickeln neuer Funktionsmaterialien für Energieumwandlungs- und Umwelttechnologien. Sie ist seit kurzem Leiterin der Empa-Abteilung "Festkörperchemie und -katalyse".
18.09.2006
Es passierte auf einer wissenschaftlichen Konferenz; Anke
Weidenkaff, die in Kiel und Hamburg Chemie studiert hatte, kam ins
Gespräch mit Solarchemikern, war fasziniert von dem, was sie da vernahm
- und wusste augenblicklich: "ihr" Forschungsgebiet sind die
alternativen Energiequellen. Seither befasst sie sich mit verschiedenen
Feststoffen, die eine Form von Energie in eine andere umwandeln können.
Nach ihrer Doktorarbeit am Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen und
der ETH Zürich sowie Forschungsaufenthalten erhielt sie eine
Gastprofessur an der Universität Caen. Ende 2003 folgte sie dem Ruf der
Empa nach Dübendorf.
An der Empa baute sie erfolgreich die Gruppe "Festkörperchemie" auf, die als erstes Team hier zu Lande neue perowskitartige Thermoelektrika zu entwickeln begann. "Sehr gut" laufe dies, berichtet Anke Weidenkaff. "Wir haben bereits nach kurzer Zeit angefangen, eine wichtige Rolle in der Perowskitforschung zu spielen, und haben die internationale Perowskit-Konferenz ins Leben gerufen". Perowskite - keramische Materialien mit einer speziellen Kristallstruktur - eignen sich unter anderem als Energiewandler von mechanischer oder thermischer Energie - sprich Wärme - in Elektrizität. Perowskite liegen im Trend; jährlich erscheinen derzeit mehr als 2500 Publikationen in angesehenen Fachblättern über diese Verbindungen, die dadurch zu einer der wichtigsten Materialklassen der Chemie avancierten.
Materialforschung zum Wohl der Umwelt
"Die Festkörperchemie bildet die Grundlage, von der wir weitergehen in Richtung Anwendungen und Materialdesign für Energieumwandlungs- und Umwelttechnologien", erklärt Anke Weidenkaff. "Nur wenn wir die Eigenschaften von Materialien grundlegend verstehen, können wir neue Werkstoffe mit bestimmten erwünschten Funktionen gezielt herstellen." Anke Weidenkaff und ihr Team untersuchen, wie die geladenen Teilchen in verschiedenen Festkörpern transportiert werden, und wie dieser Energietransport kontrolliert werden kann. Dabei experimentieren die Forscher mit an neuartigen Materialien mit Perowskitstruktur sowie mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen. "Unsere Herausforderung ist es, den Gegensatz zwischen Reaktivität und Stabilität eines Materials optimal zu nutzen", begeistert sich die Chemikerin.
Der Frage, wie sich der durch Menschen verursachte Ausstoß von Schadstoffen reduzieren oder gar verhindern lässt, geht die Gruppe "Katalyse" nach. So sucht sie beispielsweise nach neuen Materialien und Technologien für eine "sauberere" Erdgasverbrennung sowie nach Ersatzmaterialien für edelmetallhaltige Abgaskatalysatoren; denn Palladium, Platin oder Rhodium - die Bestandteile herkömmlicher Katalysatoren - sind sehr teure und knappe Rohstoffe. Perowskitartige Materialien seien hier denkbare Alternativen, so Weidenkaff.
An der Empa baute sie erfolgreich die Gruppe "Festkörperchemie" auf, die als erstes Team hier zu Lande neue perowskitartige Thermoelektrika zu entwickeln begann. "Sehr gut" laufe dies, berichtet Anke Weidenkaff. "Wir haben bereits nach kurzer Zeit angefangen, eine wichtige Rolle in der Perowskitforschung zu spielen, und haben die internationale Perowskit-Konferenz ins Leben gerufen". Perowskite - keramische Materialien mit einer speziellen Kristallstruktur - eignen sich unter anderem als Energiewandler von mechanischer oder thermischer Energie - sprich Wärme - in Elektrizität. Perowskite liegen im Trend; jährlich erscheinen derzeit mehr als 2500 Publikationen in angesehenen Fachblättern über diese Verbindungen, die dadurch zu einer der wichtigsten Materialklassen der Chemie avancierten.
Materialforschung zum Wohl der Umwelt
"Die Festkörperchemie bildet die Grundlage, von der wir weitergehen in Richtung Anwendungen und Materialdesign für Energieumwandlungs- und Umwelttechnologien", erklärt Anke Weidenkaff. "Nur wenn wir die Eigenschaften von Materialien grundlegend verstehen, können wir neue Werkstoffe mit bestimmten erwünschten Funktionen gezielt herstellen." Anke Weidenkaff und ihr Team untersuchen, wie die geladenen Teilchen in verschiedenen Festkörpern transportiert werden, und wie dieser Energietransport kontrolliert werden kann. Dabei experimentieren die Forscher mit an neuartigen Materialien mit Perowskitstruktur sowie mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen. "Unsere Herausforderung ist es, den Gegensatz zwischen Reaktivität und Stabilität eines Materials optimal zu nutzen", begeistert sich die Chemikerin.
Der Frage, wie sich der durch Menschen verursachte Ausstoß von Schadstoffen reduzieren oder gar verhindern lässt, geht die Gruppe "Katalyse" nach. So sucht sie beispielsweise nach neuen Materialien und Technologien für eine "sauberere" Erdgasverbrennung sowie nach Ersatzmaterialien für edelmetallhaltige Abgaskatalysatoren; denn Palladium, Platin oder Rhodium - die Bestandteile herkömmlicher Katalysatoren - sind sehr teure und knappe Rohstoffe. Perowskitartige Materialien seien hier denkbare Alternativen, so Weidenkaff.
Quelle: UD
