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Material- und Werkstoffforschung

Die Notwendigkeit des Schutzes von Umwelt und Klima und der Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffressourcen war eine wesentliche Antriebskraft für den Umbau des Energiesystems. Er hat das Ziel, eine möglichst schnelle Umstellung unserer Energieversorgung auf nachhaltig verfügbare Energiequellen zu gewährleisten – und zwar unter praktisch sofortigem Verzicht auf Atomkraft, aber ohne den Verlust von Zuverlässigkeit und Bezahlbarkeit. Dies kann nur mit einem flexiblen Mix von Energiequellen und mit effizienter Technologie zur Energiewandlung, -speicherung und -verteilung gelingen, die der kurz-, mittel- und langfristigen Verfügbarkeit der verschiedenen Energiequellen Rechnung trägt.

Die Kernkompetenz der Jülicher Energieforschung ist dabei die Material- und Werkstoffexpertise für Technologien der Zukunft.

In den Jülicher Laboren des Instituts für Energie- und Klimaforschung entstehen z. B. für die Kraftwerkstechnik neuartige Schutzschichten für hochbelastete Komponenten sowie Membranen, alternative Speicherkomponenten, Brennstoffzellen, siliziumbasierte Dünnschichtmaterialien für die Photovoltaik und hochtemperaturresistente Wolfram-Beschichtungen für Fusionskraftwerke.

Jülicher Wissenschaftler und Ingenieure entwickeln innovative Verfahrens­techniken, die auch auf gänzlich neuartige Materialien übertragen werden können. Aktuelle Beispiele hierfür sind pulverförmige Materialien zur Speicherung von Wasserstoff, hochbelastbare keramische Strukturwerkstoffe und Formgedächtnis-Legierungen auf Nickel-Titan-Basis. Durch die Arbeit an diesen Themengebieten werden auch praxisnahe Anwendungsgebiete erschlossen, die außerhalb der Energieforschung liegen. Ein Nebenprodukt der Brennstoffzellenforschung war die Entwicklung von porösem Titan, welches sich aufgrund seiner besonderen Beschaffenheit hervorragend für den Gesundheitsbereich eignet. Mittlerweile wird es in Wirbelsäulenimplantaten eingesetzt.

Ziel der Jülicher Arbeiten ist es, bestehende Energie­wandlungs­prozesse effizienter, flexibler und damit klimaschonender zu gestalten und neue Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien zu entwickeln – ein wesentlicher Beitrag zum Gelingen der Energie­wende in der Bundesrepublik der kommenden Jahre.

Die Jülicher Energieforschung kombiniert dabei ihre über Jahrzehnte gewachsene Werkstoffexpertise mit hochqualifizierter Komponentenfertigung, Systemtechnik und Systemanalyse. Dieser ganzheitliche Ansatz ist das Markenzeichen des Forschungszentrums Jülichs, das stark interdisziplinär arbeitet.


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