[07.11.2008] Mit gleich zwei Projekten zur innovativen Energieversorgung hat sich die Universität Duisburg-Essen (UDE) beim Wettbewerb „NanoMikro+Werkstoffe.NRW“ des Landes-Ministeriums für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie durchgesetzt. Damit untermauert sie ihre herausragende Stellung in den Nanowissenschaften. Zu den insgesamt 15 Gewinnern zählen der Antrag „NanoEnergieTechnikZentrum“(NETZ) – unter Federführung der Uni sollen hier maßgeschneiderte Materialien für neue Energietechnik entstehen – und das Projekt „Halbleiter-Nanodrähte für Solarzellen und Leuchtdioden (NaSoL)“. NaSoL wird von einem marktführenden Industrieunternehmen gemeinsam mit zwei Forschergruppen der Uni getragen.

Wann NETZ und NaSoL starten, steht noch nicht genau fest. Beide Projektteams müssen wie alle Wettbewerbssieger auf die Bewilligung ihrer Förderanträge warten. Dabei geht es jeweils um mehrere Millionen Euro aus insgesamt 61 Millionen Euro Landes- und EU-Mitteln.

Bei dem Anfang 2008 erstmals ausgelobten Wettbewerb wurden die besten Ideen aus zukunftweisenden Technologiefeldern gesucht. NETZ und NaSoL sind in der Tat vielversprechend: Die Partner aus Industrie und Wissenschaft in beiden Projekten wollen mit unterschiedlichen Schwerpunkten den Einsatz von Nanotechnologien in der Energietechnik vorantreiben. Ob bei der Energieproduktion, der Energiespeicherung oder der Energieeinsparung – Nanotechnologien können nicht nur bestehende Verfahren effizienter machen, sondern auch ganz neue Wege im Bereich der regenerativen Energien ermöglichen.

NETZ: Funktionale Nanomaterialien für die Industrie

Allerdings haben Nanotechnologien in der Energietechnik bislang keinen Eingang in die großtechnische Nutzung gefunden. Das Problem für die Unternehmen: Ihnen fehlen ausreichende Mengen spezifischer Nanomaterialien, um die weiteren Verfahrensschritte für die Weiterverarbeitung zu entwickeln. Diese Lücke möchten die Projektpartner mit NETZ schließen. Sie wollen eine Technologieplattform entwickeln und für die Industrie maßgeschneiderte funktionale Materialien für energietechnische Anwendungen bereitstellen. Zunächst einmal exemplarisch für die Bereiche Brennstoffzelle, Lithiumionen-Batterien, Energietechnisch relevante Katalyse, Photovoltaik und Thermoelektrik. Später dann, wenn die grundlegenden Technologieschritte getan sind, für ein weitaus größeres Spektrum.

Das Projekt NETZ wird maßgeblich getragen vom forschungsstarken Center for Nanointegration (CeNIDE) der Universität Duisburg-Essen und wird von Professor Dr. Christof Schulz koordiniert. Kooperationspartner sind zwei An-Institute der Uni – das Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) und das Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (ZBT) –, darüber hinaus das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung und die H2-Solar GmbH (beide Mülheim) sowie die Uni Münster.

Die Voraussetzungen für NETZ sind bestens: Die bisherigen Forschungsleistungen und der Expertenpool an der Uni, die Labor- und anderen experimentellen Kapazitäten sowie die Energietechnik-Anwender vor Ort lassen für CeNIDE-Sprecher Prof. Dr. Axel Lorke nur einen Schluss zu: „Mit einem NanoEnergieTechnikZentrum könnten wir schrittweise die fachspezifischen Kapazitäten in der Region und in ganz NRW bündeln.“

NaSoL: Mehr Effizienz bei Solarzellen und Leuchtdioden

Die Partner im Projekt NaSoL wollen Solarzellen und Leuchtdioden auf Nanodraht-Basis entwickeln, da die bislang verwendeten Halbleiter-Schichtsysteme an ihre Grenzen stoßen (z. B. bei Kosten, Material). Die innovativen Halbleiter-Nanodrähte wären nicht nur erheblich leistungsfähiger sowohl bei der Absorption als auch bei der Emission von Licht, sondern versprechen auch sehr geringe Verluste beim Energietransport. Dafür sorgt ein neues technologisches Verfahren, bei dem hochperfekte Halbleiterkristalle auf einem kostengünstigen Substrat hergestellt werden. Ihre nanoskaligen koaxialen Kern-Mantel-Heterostrukturen haben eine größere Oberfläche und können so mehr Licht aufnehmen bzw. abgeben.

Kooperationspartner bei NaSoL sind die AIXTRON AG aus Aachen sowie von Uni-Seite das Zentrum für Halbleitertechnik und Optoelektronik (ZHO) und das Fachgebiet Werkstoffe der Elektrotechnik. Eine optimale Konstellation, so ZHO-Leiter Prof. Dr. Franz-Josef Tegude: „Mit AIXTRON als Marktführer auf dem Gebiet der Anlagenherstellung und den Expertisen unserer Uni zur Prozessentwicklung, Analytik und Bauelementherstellung können wir rasch eine Technologieplattform für Solarzellen und Leuchtdioden aufbauen. Wir gehören zu den ersten, die in dieser Form Halbleiter-Nanodrähte verwenden, und verfügen mit dem an der Uni ansässigen Netzwerk OpTech-Net über beste Kontakte zu Endabnehmern. Das sind klare Wettbewerbsvorteile. Die Produktion von Ressourcen sparenden, kostengünstigen Komponenten für die Optoelektronik und die Photovoltaik sichert und schafft nicht zuletzt auch Arbeitsplätze.“


Weitere Informationen:
NETZ: Dr. Marion Franke, CeNIDE-Geschäftsführerin, Tel. 0203/379-2752, franke@cenide.de, http://www.cenide.de
NaSoL: Prof. Dr. Franz-Josef Tegude, Zentrum für Halbleitertechnik und Optoelektronik, Tel. 0203/379-3391, franz.tegude@uni-due.de

Redaktion: Ulrike Bohnsack, Tel. 0203/379-2429