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Energie, Klima und Bioökonomie

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Energie

Der sparsame und intelligente Umgang mit Rohstoffen und eine klimaschonende Energieversorgung gehören zu den wichtigsten Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Um eine Energiewende zu erreichen, müssen verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, an denen Jülicher Wissenschaftler des Instituts für Energie- und Klimaforschung gemeinsam mit Ingenieuren arbeiten:

Brennstoffzelle

In Jülich arbeiten Forscher an verschiedenen Typen von Brennstoffzellen. Festoxidbrennstoffzellen (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) haben gegenüber den meisten Niedertemperatur-Brennstoffzellen den Vorteil, dass sie nicht nur mit reinem Wasserstoff laufen, sondern zusätzlich Methan und Kohlenmonoxid als Kraftstoff verwenden können. Eine weitere Alternative ist die sogenannte Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle, HT-PEFC. Sie muss nur drei Minuten lang aufgewärmt werden und kann mit Wasserstoff betrieben werden, der in einem vorgeschalteten Reformer aus Diesel hergestellt werden kann.

mehr über die Brennstoffzellenforschung

Kernfusion

Die Forschung der Kernfusion richtet sich auf die Sonne, schaut gewissermaßen von ihr ab. Denn ihr Ziel ist es, die Prozesse, die im Inneren der Sonne stattfinden, auf der Erde nachzuahmen. Etwa zwei Liter Wasser und 250 Gramm Steine könnten den Energiebedarf einer vierköpfigen Familie in Deutschland ein Jahr lang decken, wenn es gelänge, die Verschmelzung leichter Atomkerne für die Energieerzeugung nutzbar zu machen. Der Vorteil: Die leichten Atomkerne Lithium und Deuterium sind einfach aus natürlichen Ressourcen zu gewinnen, die Endprodukte der Kernfusion sind nicht radioaktiv.

mehr über die Fusionsforschung

Photovoltaik

Die Photovoltaik macht sich Solarenergie zunutze und ist damit eine unerschöpfliche, saubere Energiequelle. Noch allerdings sind die Herstellungskosten für Solarzellen relativ hoch. Wirtschaftlicher könnten die glänzenden Stromerzeuger werden, wenn es gelingt, sie aus möglichst dünnen Schichten zu bauen. Hierfür erforschen Jülicher Wissenschaftler neue Materialien. Mikrokristallines Siliziumcarbid etwa, ist stabil, transparent und reflexionsarm und kann somit in Solarzellen mehr Energie speichern.

mehr über die Photovoltaikforschung

Klima

Die Klimaforschung ermöglicht es, zukünftige Klimaszenarien vorherzusehen, die der Mensch durch seine Aktivität, etwa durch Industrie und Mobilität, mitverursacht - und kann die Grundlagen für vernünftiges Handeln der Zukunft legen, das Umweltaspekte berücksichtigt. Zunächst müssen wir noch detaillierter verstehen, welche Prozesse sich in der Luft abspielen, etwa wie sich Gasmoleküle auf ihrem Weg von der Entstehung bis zu ihrem Zerfall verhalten und welche Rolle Spurenelemente im Räderwerk der Atmosphäre und Troposphäre spielen. Erst dann ist es möglich, entscheidende Stellschrauben in diesem sensiblen Teil des Erdsystems zu identifizieren, um das Klima besser zu schützen. Bei ihrer Forschung nutzen Wissenschaftler verschiedene Instrumente wie die Atmosphärenkammer SAPHIR, um Luftbedingungen nachzubauen.

mehr zur Klimaforschung

mehr zur Atmosphärenforschung speziell

Bioökonomie

Boden und Pflanzen bilden die Grundlage unserer Ökosysteme. Pflanzen stehen nicht nur im Blickpunkt als Nahrungsmittel, die sich den wandelnden Klimabedingungen anpassen müssen, sondern sind zunehmend als Energielieferant interessant sowie als Alternative für Erdöl als Ausgangsstoff für die verarbeitende Industrie. Biotechnologische Verfahren, an denen Jülicher Wissenschaftler arbeiten, ermöglichen der Herstellung von Pharma- und Chemieprodukten, die sich an Vorbildern aus der Natur orientieren. Kurzum: Im Blickpunkt der Bioökonomie stehen Ernährungssicherung, Bio-Energie, bio-basierte Rohstoffe und Bio-Pharmazeutika.

Pflanzenforschung

Bodenforschung, terrestrische Systeme

Biotechnologie

Zusatzinformationen

Kontakt

T. Bierschenk, Tel.: 02461 61-9366
E-Mail: besucher_uk@fz-juelich.de

C. Hallen, Tel.: 02461 61-4662
E-Mail: besucher_uk@fz-juelich.de

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