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Am 10. November fand die Abschlussveranstaltung des achten Ideenwettbewerbs ?Forum Junge Spitzenforschung" statt. Der Wettbewerb wird von der Stiftung Industrieforschung und der Humboldt-Innovation GmbH veranstaltet und richtet sich an herausragende, junge Forscherinnen und Forscher in Berlin. Insgesamt wurden sechs Teams für ihre Anwendungsideen aus der innovativen Grundlagenforschung im Bereich Energieversorgung der Zukunft ausgezeichnet. Die digitale Abschlussveranstaltung zum Wettbewerb wurde in Kooperation mit der Freien Universit?t, der Humboldt-Universit?t zu Berlin, der Technischen Universit?t Berlin und der Charité – Universit?tsmedizin Berlin veranstaltet.

In diesem Jahr stand das Thema Energieversorgung der Zukunft im Fokus – eine der gr??ten globalen Herausforderungen der Zukunft. Welche Ans?tze die Forschung bietet, mit innovativen Ideen und Technologien einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele von 2050 zu erreichen, zeigte der diesj?hrige Wettbewerb. Mit anwendungsnahen Strategien, innovativen Konzepten und neuen L?sungsans?tzen aus der Wissenschaft hat das diesj?hrige Forum einen Ausblick gegeben, wie Beitr?ge zu Erreichung der Klimaziele 2050 aussehen k?nnen.

Sechs Finalistinnen und Finalisten wurden im Vorfeld ausgew?hlt, um ihre vielversprechenden Einreichungen von einer hochkar?tig besetzten Expertenjury und einer interessierten ?ffentlichkeit zu pr?sentieren. Die namhafte Jury kürte die Gewinner des Wettbewerbs. Das erstplatzierte Projekt erhielt ein Preisgeld von 10.000 EUR, das zweitplatzierte 8.000 EUR, das drittplatzierte 6.000 EUR und die anderen Platzierten konnten sich jeweils 2.000 EUR sichern. Die Preisgelder sollen der Weiterführung ihrer Forschung zugutekommen.

Folgende Forschungsprojekte wurden mit ihren Anwendungsideen ausgezeichnet:

1. Platz mit 10.000 Euro: Iron-Sulfur materials for battery application, (Freie Universit?t Berlin)
2. Platz mit 8.000 Euro: Putting pressure on power generation (Technische Universit?t Berlin)
3. Platz mit 6.000 Euro: Gas-assisted drying chamber (Humboldt-Universit?t zu Berlin)

Jeweils einen 4. Platz belegten:
Scalable solventless production of nanoparticles (Humboldt-Universit?t zu Berlin)
CREST - Optimizing the European energy transition (Technische Universit?t Berlin)
eHaul (Technische Universit?t Berlin)
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?ber die Stiftung Industrieforschung

Die Stiftung Industrieforschung hat den Zweck, die Forschung auf den die gewerbliche Wirtschaft, namentlich die kleinen und mittleren Unternehmen, besonders interessierenden Gebieten der 金贝棋牌swirtschaft, der Organisation und der Technik zu f?rdern. Die Stiftung Industrieforschung f?rdert insbesondere junge Forscherinnen und Forscher, die sich auf wissenschaftlicher Basis mit zentralen Forschungsfragen des industriellen Mittelstandes besch?ftigen.

?ber die HUMBOLDT-INNOVATION GmbH

Die Humboldt-Innovation GmbH ist die hundertprozentige Tochtergesellschaft der Humboldt-Universit?t zu Berlin. Als Schnittstelle zur Wirtschaft f?rdert sie seit 2005 den Wissens-und Technologietransfer der Universit?t und somit die Realisierung des kommerziellen Potentials innovativer Forschungsergebnisse.

Weitere Information zu den Forschungsprojekten

Pitch 1: Iron-Sulfur materials for battery application
Dr. Günther Thiele und Mohammad Reza Ghazanfari, Freie Universit?t Berlin

Das Team hat eine Materialklasse entdeckt, die auf Salzen von Eisen und Schwefel basiert, diese hat eine au?ergew?hnliche ionische Leitf?higkeit für potenzielle Anwendungen in der Batterietechnik auf Alkalimetallbasis. Da sowohl Eisen als auch Schwefel im ?berfluss vorhanden und ungiftig sind und zudem aus umwelt- und sozialvertr?glichen Abbauprozessen gewonnen werden k?nnen, wollen wir eine Natrium-Schwefel-Batterie und eine Lithium-Ionen-Batterie mit unseren neuen Materialien als Festk?rperelektrolyte bauen. Bei erfolgreicher Umsetzung würde dieser Ansatz die Sicherheits- und Funktionsm?ngel der heutigen Elektrolyte überwinden, ohne den Bedarf an Metallen zu erh?hen, was verheerende Auswirkungen auf den Abbauprozess h?tte. Aufgrund der inh?renten Vorteile von Festk?rperelektrolyten, wird eine geringere Selbstentladung und eine h?here Leistungsdichte und Zyklierbarkeit erwartet, was die Anwendbarkeit von Batterien erheblich verbessern würde.

Pitch 2: Putting pressure on power generation
Prof. Myles Bohon und Eric Bach, Technische Universit?t Berlin

Das gr??te Hindernis für ein grünes, erneuerbares Stromnetz ist das Missverh?ltnis zwischen schwankendem Angebot und Nachfrage auf dem Markt. Das Stromnetz braucht ein effektives Energiespeichersystem, doch die Batterietechnologien der nahen Zukunft scheinen keine wirtschaftliche/?kologische L?sung zu bieten. Wir schlagen vor, die Batterietechnologien durch ein verteiltes Netz aus erneuerbaren Energiequellen zu erg?nzen, das mit der Erzeugung von grünem Wasserstoff gekoppelt ist und einen lokalen Lastausgleich durch die Verbrennung von Wasserstoff mittels eines neuartigen Gasturbinenkonzepts erm?glicht. Dieses Konzept – bekannt als rotierende Detonationsverbrennung (RDC) – geht auf die wirtschaftlichen und praktischen Herausforderungen von GT-Motoren ein und nutzt zugleich eine fortschrittliche Verbrennungstechnologie, um einen h?heren thermischen Wirkungsgrad in einem kleineren und billigeren Paket zu erreichen, das keine gro?en Investitionen erfordert. RDCs erreichen einen Nettoanstieg des Gesamtdrucks über die W?rmeabgabe (im Gegensatz zu einem Verlust in modernen Systemen). Durch die Implementierung eines Netzes solcher Ger?te k?nnen die einzelnen Knoten des intelligenten Netzes durch Big-Data-Netzoptimierungstechniken verbessert werden, die in konzentrierteren Systemen nicht durchführbar sind. Der kleinere Ma?stab wird die anf?nglichen Kapitalinvestitionen verringern, was eine bessere Integration in lokale Netze erm?glicht und die politischen und wirtschaftlichen Hürden für die Umsetzung verringert.

Pitch 3: Scalable solventless production of nanoparticles
Katherine Mazzio PhD, Bar?? Akduman, Humboldt-Universit?t zu Berlin

Die Entwicklung neuer Materialien für die Energieumwandlung und -speicherung ist für unsere Gesellschaft auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft von gr??ter Bedeutung. Die n?chste Generation von Batterietechnologien wird bei diesem ?bergang eine entscheidende Rolle spielen, indem sie die Speicherung von intermittierenden grünen Energiequellen wie Solar- oder Windenergie erm?glicht und darüber hinaus die Nachfrage nach erschwinglichen und langlebigen Elektrofahrzeugen erfüllt. Die derzeitigen Lithium-Ionen-Batterietechnologien haben sich weitgehend durchgesetzt, aber die schiere Anzahl der Batterien, die in naher Zukunft ben?tigt werden, erfordert die Entwicklung erg?nzender Technologien, die die Abh?ngigkeit von verschiedenen Materialien mit begrenzten globalen Reserven wie Lithium, Kobalt, Nickel und Kupfer verringern. Um diese Zukunftstechnologien zu erm?glichen, müssen neue Batteriematerialien in gro?em Ma?stab hergestellt werden. Zu diesem Zweck haben wir vor kurzem ein skalierbares, l?sungsmittelfreies Produktionsverfahren für Nanomaterialien entwickelt, das unserer Ansicht nach zur Senkung der Kosten und zur Verbesserung der Sicherheit bei der weit verbreiteten Herstellung von Batteriematerialien beitragen kann.

Pitch 4: CREST - Optimizing the European energy transition
?ngela Flores Quiroz, Technische Universit?t Berlin

Der Energiesektor steht vor einer der gr??ten Herausforderungen der letzten Jahrzehnte: dem ?bergang von einem Energiesystem, welches auf fossilen Brennstoffen basiert zu einem auf erneuerbaren Energien basierenden System. Um die Schwankungen und Unsicherheiten w?hrend dieses ?bergangs zu bew?ltigen, die mit den unterschiedlichen erneuerbaren Energien einhergehen, ist eine erhebliche betriebliche Flexibilit?t erforderlich. Daher sind Flexibilit?tsoptionen wie der Ausbau des ?bertragungsnetzes, Energiespeichersysteme und Ressourcen für die Nachfragereduzierung von entscheidender Bedeutung, um ein robustes und effizientes System zu schaffen, welches zu 100 % erneuerbare Energien einsetzt. Doch wie sollte die optimale Mischung von Flexibilit?tsoptionen gestaltet werden? Zur Beantwortung dieser Frage haben wir CREST entwickelt, ein Werkzeug zur Optimierung des ?bergangs zu einem System mit 100 % erneuerbaren Energien in Europa und darüber hinaus. Die innovative CREST-L?sungsmethode nutzt das verteilte Hochleistungsrechnen für die Planung von Energiesystemen unter Unsicherheit. CREST verkürzt die L?sungszeiten um mehr als 90 % und erm?glicht die Optimierung gro?er Energiesysteme, die mit bestehenden Methoden nicht zu bew?ltigen sind.

Pitch 5: Gas-assisted drying chamber
Dr. Edgar Nandayapa Bermudez, Dr. Florian Mathies, Humboldt-Universit?t Berlin

Grüne Energiequellen und insbesondere Photovoltaiktechnologien werden ben?tigt, um die globalen Klimaziele zu erreichen und den Anforderungen der modernen Gesellschaft gerecht zu werden. Solarzellen auf Perowskit-Basis haben in den letzten zehn Jahren eine rasante Entwicklung bei der Energieumwandlungseffizienz gezeigt und sich dem Niveau der vorherrschenden Siliziumtechnologie angen?hert. Die rekordverd?chtigen Perowskit-Schichten konnten jedoch nur mit Hilfe von Abscheidetechniken in kleinem Ma?stab hergestellt werden. Aus diesem Grund haben wir ein Tintenstrahldruckverfahren entwickelt, um den Kristallisationsprozess einer gedruckten Perowskitl?sung genau zu steuern und zu verbessern. Damit haben wir die Kristallisationsbildung verbessert, um homogene Schichten zu erzielen und die Anzahl unerwünschter Defekte, die die Ladungserzeugung in der Solarzelle st?ren, zu reduzieren. Auf diese Weise konnten wir den Wirkungsgrad früherer Inkjet-gedruckter Schichten auf über 16 % verbessern und den Weg für die weitere Entwicklung gro?fl?chiger Photovoltaik-Ger?te mit einer Gr??e von bis zu 1 m? ebnen.

Pitch 6: eHaul
Dr. Jens-Olav Jerratsch, Prof. Stefanie Marker, Oliver Killian, Technische Universit?t Berlin

Der Stra?en-Güterfernverkehr ist für einen gro?en und wachsenden Anteil der Emissionen im Verkehrssektor verantwortlich. eHaul setzt hier mit der Entwicklung und Umsetzung eines Batteriewechselkonzepts zur Erschlie?ung von Distanzen über 400km mit 40t-eLKW und Energiedienstleistung im Stromnetz an. Die sieben Projektpartner:innen entwickeln ein vollautomatisches Wechselkonzept, elektrifizieren ein Routennetz von Berlin nach Dresden und integrieren alle Funktionen und Schnittstellen in einer Systeml?sung. Es entstehen der Proof-of-concept für den elektrischen Fernverkehr, ein Gesch?ftsmodell für den Stationsbetrieb inklusive Netzdienstleistungen. Aufgrund dieses Dual-Use-Ansatzes für die Batterien, der hohen, skalierbaren Stationsauslastung, den hohen Fahrleistungen im Güterverkehr, der technischen Reife und wirtschaftlicher Skaleneffekte kann das Konzept bis 2025 technisch marktreif realisiert und auf Basis der Gesamtkosten wirtschaftlich betrieben werden und setzt sich damit von alternativen Ans?tzen der Dekarbonisierung im Stra?engüterfernverkehr ab.

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Carina Braselmann
Leitung Innovation Marketing und Transfer
Telefon: +49 030 2093-70759
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