13.07.2023 • Energie

Neue Materialien für die Energietechnologien

Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen gegründet.

Die Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) gründeten am 1. Juli 2023 das „Helmholtz-Institut für Polymere in Energie­anwendungen" (HIPOLE). Ziel von HIPOLE ist die Entwicklung von nachhaltigen Polymer­materialien für Energie­technologien, die rasch in die Anwendung gebracht werden können, insbesondere von Polymer-basierten Batterien und Perowskit-Solarzellen mit polymeren Additiven. HIPOLE wird mit bis zu 5,5 Millionen Euro pro Jahr vom Bundes­ministerium für Bildung und Forschung und dem Freistaat Thüringen gefördert. In der Aufbauphase bis 2028 fördert der Freistaat Thüringen zusätzlich das neue Institut mit über zehn Millionen Euro.

 

Abb.: Polymer-basierte Batterien und flexible Solarzellen, wie sie am neuen...
Abb.: Polymer-basierte Batterien und flexible Solarzellen, wie sie am neuen Institut entwickelt werden sollen. (Bild: J. Meyer, U. Jena)

Um die Klimaziele zu erreichen, sind Innovationen und günstige Lösungen für die Energie­versorgung notwendig. Polymere Materialien, also spezielle Kunststoffe, bieten dafür große Chancen: Sie lassen sich leicht bearbeiten und gezielt funktionalisieren, um innovative, nachhaltige, marktfähige und zuverlässige Technologien zu ermöglichen. Die Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) bündeln nun ihre Kräfte, um gemeinsam eine kritische Masse an Expertise aufzubauen und auf Basis von Polymerchemie und Materialwissenschaften innovative Technologien zur Energiespeicherung, Wasserstoff-Erzeugung sowie Photovoltaik zu entwickeln. Hierzu sollen insbesondere nachhaltige Polymere entwickelt werden, um eine schnelle Material­entwicklung zu ermöglichen, auch unter Einsatz von Hoch­durchsatz­methoden und künstlicher Intelligenz.

HIPOLE wird ab Oktober 2023 zwei Stockwerke im Neubau des Anwendungszentrums des „Zentrums für Energie und Umweltchemie“ (AWZ CEEC Jena) der Universität Jena am Landgrafen-Campus beziehen. Für weitere Projekte des Instituts ist vorgesehen, dass es im Inkubator „lab2fab“ des Technologie- und Innovations­parks Jena, welcher 2024 fertiggestellt sein soll, Flächen anmietet. Damit ist HIPOLE eingebettet in ein einzigartiges akademisches und unternehmerisches Ökosystem. Denn die Tätigkeiten des CEEC Jena (Center for Energy and Environmental Chemistry Jena) der Universität Jena werden in direkter Nachbarschaft zum Inkubator in den angrenzenden Neubauten CEEC Jena I und II durchgeführt. Neben der Mitwirkung an großen wissenschaftlichen Verbund­vorhaben soll durch HIPOLE auch ein weiterer strategischer Aufbau von Partner­schaften mit Unternehmen in einem frühen Stadium der Forschung und Entwicklung erreicht werden.

Gründungsdirektor und Sprecher von HIPOLE ist Ulrich S. Schubert von der Universität Jena; Co-Sprecherin ist Yan Lu, eine international anerkannte Polymer­expertin am HZB, die zum Winter­semester eine Professur an der Universität Jena antreten wird. Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäfts­führer des HZB, freut sich auf die Gründung von HIPOLE als Teil des HZB. „Mit HIPOLE bekommen wir die einzigartige Möglichkeit, das wissenschaftliche Gebiet der Polymere für bedeutende nachhaltige Energie­technologien an der Weltspitze zu gestalten,“ sagt er. „Die Expertise im Bereich der Polymerchemie und der Technologie­anwendungen an der Universität Jena ergänzt sich dabei ideal mit den Erfahrungen des HZB in der Photovoltaik, der Batterieforschung und modernsten Synchrotron-basierten operando-Analyse­methoden von chemischen Prozessen.“

„Die im Jahr 2009 an der Universität Jena gestarteten Forschungsaktivitäten im Feld der Polymer-basierten Energie­speicher und -wandler erreichen mit der Einrichtung von HIPOLE einen nächsten Kulminations­punkt“, sagt Schubert. „Neben der Einwerbung von großen Verbund­vorhaben gefördert durch die Deutsche Forschungs­gemeinschaft, das Bundes­forschungs­ministerium, die Carl-Zeiss-Stiftung und von Industrieprojekten, der Errichtung von Neubauten für das CEEC Jena und HIPOLE mit einer Investment­summe von über 65 Millionen Euro ist nun die dauerhafte Involvierung des Bundes bei der Förderung des Standorts Jena erreicht. Ich danke der Friedrich-Schiller-Universität, dem BMBF und insbesondere dem Freistaat Thüringen und Minister Tiefensee für die langjährige intensive Unterstützung. Mit HIPOLE sind wir in der Lage, signifikante Impulse im Bereich der Energie­materialien zu geben, die zusammen mit dem HZB auch international konkurrenzfähig sind“, ist sich der Jenaer Wissenschaftler sicher.

HZB / DE

 

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