Renommierte Forschungseinrichtungen aus ganz Deutschland<\/h3>\n
Mit dem Namen \u201eSchwerpunktprogramm 2080 – Katalysatoren und Reaktoren unter dynamischen Betriebsbedingungen f\u00fcr die Energiespeicherung und -wandlung (SPP 2080, DynaKat)\u201c ist im Februar 2019\u00a0das deutschlandweite, interdisziplin\u00e4re Forschungsprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)<\/a> gestartet. Die DFG f\u00f6rdert das auf insgesamt sechs Jahre angelegte Schwerpunktprogramm DynaKat zun\u00e4chst f\u00fcr drei Jahre mit 8,5 Millionen Euro.<\/p>\n Die Koordination obliegt als projektst\u00e4rkstem Partner dem Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT)<\/a> . Zudem sind zahlreiche weitere renommierte Forschungseinrichtungen in ganz Deutschland beteiligt. Darunter das Forschungszentrum J\u00fclich<\/a>, die TU M\u00fcnchen<\/a> und mehrere Max-Planck-Institute wie das Berliner Fritz-Haber-Institut<\/a>. Insgesamt zw\u00f6lf gro\u00dfe Forschungskonsortien untersuchen in interdisziplin\u00e4ren Verb\u00fcnden grundlegende und methodische Herausforderungen des dynamischen Betriebs. Die \u00fcberregionalen Forschungsprojekte untergliedern sich wiederum in 34 Teilprojekte.<\/p>\n Die rasante Entwicklung bei spektroskopischen Methoden und im Bereich der Modellierung kombiniert mit neuen Ans\u00e4tzen im Material- und Reaktordesign bieten f\u00fcr die Forschung exzellente Voraussetzungen. Neuere Untersuchungen belegen zudem, dass sich die Struktur fester Katalysatoren – und damit auch die katalytische Wirkung mit den Reaktionsbedingungen -, stark \u00e4ndern kann. Dabei besteht zum einen das Potenzial, durch dynamischen Betrieb die Ausbeute der erw\u00fcnschten Reaktionsprodukte zu erh\u00f6hen und Katalysatoren in Ruhephasen zu reaktivieren. Zum anderen m\u00fcssen die nanostrukturierten Katalysatoren stabilisiert werden. F\u00fcr eine effiziente Nutzbarmachung dynamischer Reaktionsbedingungen bedarf es daher eines grundlegenden Verst\u00e4ndnisses aller beteiligten Prozesse \u2013 von der atomaren Skala des Katalysators bis hin zu dreidimensionalen Konzentrations- und Temperaturverteilungen im technischen Reaktor.<\/p>\n \u201eWir wollen Ver\u00e4nderungen des Materials der Katalysatoren unter dynamischen Bedingungen grundlegend verstehen und verbessern\u201c, beschreibt Dr. Erisa Sara\u00e7i, wissenschaftliche Mitarbeiterin am IKFT<\/a> das Projekt. Daf\u00fcr werden alle beteiligten Prozesse untersucht, von den Vorg\u00e4ngen auf der atomaren Ebene des Katalysators bis zur r\u00e4umlichen Verteilung der Stoffkonzentrationen und Temperaturen auf Reaktorebene. F\u00fcr ein grundlegendes Verst\u00e4ndnis der Prozesse und um neue Ans\u00e4tze im Material- und Reaktordesign zu entwickeln, kommen klassische etablierte Experimente ebenso zum Einsatz wie neueste spektroskopische Methoden und M\u00f6glichkeiten der Modellierung.<\/p>\n Der zu erwartende Erkenntnisgewinn soll k\u00fcnftig den effizienten Betrieb katalytischer Systeme unter dynamischen Bedingungen erm\u00f6glichen. Das grundlegende Verst\u00e4ndnis hierf\u00fcr wird am Beispiel von Reaktionen zur Energiespeicherung und -wandlung erarbeitet und schafft die Basis f\u00fcr zuk\u00fcnftige technische Anwendungen.<\/p>\n Charakteristisch f\u00fcr alle untersuchten Systeme ist, dass die Dynamik systematisch im Zeitbereich zwischen Sekunden und Tagen von au\u00dfen aufgepr\u00e4gt wird. Entweder weil die aufgepr\u00e4gte Dynamik nur mit gro\u00dfem Aufwand vermieden werden kann (z. B. schwankendes Angebot an elektrischer Energie), oder weil durch den dynamischen Betrieb begr\u00fcndete Vorteile f\u00fcr die Raum-Zeit-Ausbeuten oder Selektivit\u00e4ten der katalytischen Reaktionen erwartet werden.<\/p>\n Die Ergebnisse sind aber auch interessant f\u00fcr andere Bereiche wie Abgaskatalyse,\u00a0 Selektivoxidationen, Brennstoffzellen, Batterien oder Photokatalyse. Diese Anwendungen sind jedoch ebenso wie rein physikalisch-chemische Studien nicht Gegenstand des Forschungsprojekts. Denn das interdisziplin\u00e4re Forschungsvorhaben ist in der Technischen Chemie bzw. der Chemischen Reaktionstechnik lokalisiert und explizit offen f\u00fcr weitere Gebiete der Chemie, Physik oder Materialwissenschaften, die zur Thematik beitragen.<\/p>\n Das Einbeziehen des wissenschaftlichen Nachwuchses spielt im DFG-Schwerpunktprogramm DynaKat ebenfalls eine wichtige Rolle. So steht interessierten Studierenden und Promovierenden ein Blockkurs am KIT zum Thema \u201eTechnologien und Ressourcen f\u00fcr Erneuerbare Energien: Von Wind und Solar zu Chemischen Energietr\u00e4gern\u201c offen.<\/p>\n \u201eIn der Forschung kommt man ohne Netzwerke und Teamarbeit nicht voran, da die einzelnen Teildisziplinen sehr komplex sind\u201c, so Sebastian Weber, Doktorand am IKFT\/ITCP. Gerade f\u00fcr den wissenschaftlichen Nachwuchs seien der Austausch und das Zusammenbringen unterschiedlicher Expertisen wertvoll, betonen Sara\u00e7i und Weber. \u201eEs geht darum, Kompetenzen zu b\u00fcndeln und das Themengebiet deutschlandweit voranzutreiben, um darin international f\u00fchrend zu werden\u201c, so Programmkoordinator Grunwaldt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Im Jahre 2050 sollen 80 Prozent des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Wobei hier Sonne, Wind und Biomasse als die wichtigsten Energielieferanten gelten. 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Offen f\u00fcr Nachwuchswissenschaftler und weitere Forschungen<\/h3>\n