Humboldt-Preisträger-Forum in Bonn: Wie man erneuerbare Energien verbessern kann

Humboldt-Preisträger-Forum in Bonn : Wie man erneuerbare Energien verbessern kann

172 Wissenschaftler aus 35 Ländern haben in Bonn über Fortschritte aus Materialwissenschaften, Nanotechnologie und Grundlagenchemie diskutiert - und dabei kein gutes Haar an der Energieindustrie gelassen.

Jede chemische Verbindung ist ein Energiespeicher. Die Frage ist nur, wie man diesen anzapft und nutzbar macht – und zwar möglichst, ohne irgendwelche Schadstoffe zurückzulassen. Effiziente und zugleich saubere Alternativen zu fossilen Brennstoffen zu erforschen sowie neue Speichermethoden zu finden, gehört derzeit zu den zentralen Aufgaben der Elektrochemiker, die sich zuletzt im Rahmen eines Humboldt-Preisträger-Forums in Bonn versammelt haben.

172 Wissenschaftler aus 35 Ländern diskutierten über Fortschritte aus Materialwissenschaften, Nanotechnologie und Grundlagenchemie, um so letztlich die vielversprechendsten Ansätze genauer ins Visier zu nehmen. Doch während auf der einen Seite der Wunsch nach einer zukunftsfähigen Anwendbarkeit lauert, müssen die Wissenschaftler eingestehen, dass auf der anderen Seite viele elementare Vorgänge noch längst nicht geklärt sind.

Abspaltung ohne Nebenwirkungen

„Es ist schon erstaunlich, dass wir zwar ohne Probleme Wasser spalten können, aber noch immer nicht so genau wissen, was da wirklich passiert“, erklärt Professor Robert Schlögl, Direktor sowie Wissenschaftliches Mitglied am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin und am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr. „Nur wenn wir dieses Verständnis erlangen, können wir zum Beispiel das Potenzial von Brennstoffzellen voll ausloten“, sagt er – bisher kommen diese nur auf einen Wirkungsgrad von 40 bis 50 Prozent. Da ist noch Luft nach oben.

Gleiches gilt für die Erforschung von Katalysatoren, die unter anderem verhindern, dass sich bei der Wasserspaltung als Nebenprodukt Wasserstoffperoxid bildet, das zu massiven Schäden in der Brennstoffzelle führen kann. „Auch hier wissen wir, dass es entsprechende Stoffe gibt – nicht aber, warum sie so funktionieren, wie sie es tun“, sagt Schlögl. „Deshalb sind Konferenzen wie diese auch so wichtig, weil sie die besten Leute des jeweiligen Fachgebiets zusammenbringen und eine gegenseitige Befruchtung ermöglichen.“

Industrie hat wenig Interesse an neuen Forschungsansätzen

Doch während die Wissenschaftler mit dem Verständnisgewinn beschäftigt sind, droht ihnen von anderer Seite Ungemach. Denn die mächtige Energie-Industrie, tief verwurzelt in den konservativen fossilen Ressourcen, hat kein großes Interesse an der Konkurrenz durch neue Forschungsansätze. „Was fehlt, ist oft weniger die Technologie als vielmehr die Infrastruktur“, betont Professorin Nicola Hüsing von der Universität Salzburg, die gemeinsam mit Schlögl die wissenschaftliche Leitung der Tagung übernommen hat.

„Ob Sie nun ein Fahrzeug mit Wasserstoff betanken möchten oder ein neues Kraftwerk errichten wollen – immer wieder fehlt es an einer entsprechenden Unterstützung durch die Konzerne. Die entsprechenden Konzepte gibt es ja, sie müssten halt nur einmal realisiert werden. Leider ist Europa insgesamt recht technikkritisch – in Asien sieht das zum Teil schon ganz anders aus“, sagt Hüsing.

Fortschritte sind enorm

Dabei sind die Fortschritte vor allem in den vergangenen 20 Jahren – wie in nahezu allen Fachbereichen – enorm. Und sie nehmen weiter an Fahrt auf. Neue Supraleiter, die den Energieverlust auf ein Minimum reduzieren, sollen demnächst sogar bei Raumtemperatur funktionieren („eine klassische Aufgabe für die Chemie“, betont Hüsing), während Batterien aus nachhaltigen Rohstoffen und Super-Kondensatoren, die weitaus schnell ge- und entladen werden können als herkömmliche Akkus und gleichzeitig deutlich länger halten, noch jede Menge Optimierungspotenzial aufweisen.

„Bislang haben wir noch kein Energiesystem völlig ausgeschöpft, obwohl die Wissenschaft sich schon seit fast 150 Jahren mit dem Thema beschäftigt“, betont Schlögl. „Nehmen Sie nur Solar-Paneele mit 200 Watt pro Quadratmeter, das ist gruselig wenig, vor allem im Vergleich zu den fossilen Trägern. Das können wir besser. Tatsächlich haben wir schon viel erreicht und machen nahezu jeden Tag neue spannende Entdeckungen – aber in gewisser Weise stehen wir doch erst am Anfang.“