UMSICHT-Förderverein

Anschubfinanzierung für Kimberly Matschuk und Felix Thoma

Pressemitteilung / 20.11.2019

Der Weg von der ersten Idee bis zur marktfähigen Lösung ist ein langer und nicht selten steiniger. Der Förderverein des Fraunhofer UMSICHT unterstützt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts bei der Realisierung ihrer Forschungsvorhaben. Aktuell freuen sich Kimberly Matschuk und Felix Thoma über eine Anschubfinanzierung, die in nachhaltige Projekte in den Bereichen Indoor-Farming, Elektromobilität und Wasserstoffwirtschaft fließt.

Förderer und Forschende sind gespannt auf die Ergebnisse (v. l.): Prof. Görge Deerberg, Geschäftsführer des UMSICHT-Fördervereins, Dr. Susanne Raedeker, stellv. Vorsitzende des UMSICHT-Fördervereins, Kimberly Matschuk, Abteilung Bioraffinerie und Biokraftstoffe Fraunhofer UMSICHT, Felix Thoma, Abteilung Photonik und Umwelt Fraunhofer UMSICHT, Bernd Homberg, Vorsitzender des UMSICHT-Fördervereins.
© Ilka Drnovsek/Fraunhofer UMSICHT
Förderer und Forschende sind gespannt auf die Ergebnisse (v. l.): Prof. Görge Deerberg, Geschäftsführer des UMSICHT-Fördervereins, Dr. Susanne Raedeker, stellv. Vorsitzende des UMSICHT-Fördervereins, Kimberly Matschuk, Abteilung Bioraffinerie und Biokraftstoffe Fraunhofer UMSICHT, Felix Thoma, Abteilung Photonik und Umwelt Fraunhofer UMSICHT, Bernd Homberg, Vorsitzender des UMSICHT-Fördervereins.

Über 500 Menschen sind am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen und an den Institutsstandorten in Sulzbach-Rosenberg und Willich beschäftigt. Ein Großteil der Mitarbeitenden ist in der Forschung tätig und beschäftigt sich mit Themen, die zu einer nachhaltigen Energie- und Rohstoffwirtschaft beitragen. Das Institut arbeitet dabei mit zahlreichen Partnern aus Wirtschaft, Industrie und Politik zusammen.

Ein wichtiger Unterstützer ist der UMSICHT-Förderverein. »Wir setzen uns dafür ein, dass nachhaltigen Technologieentwicklungen der Boden bereitet wird«, erklärt Bernd Homberg, Technischer Vorstand der Energieversorgung Oberhausen AG (evo) und Vorsitzender des UMSICHT-Fördervereins. »Beispielsweise stoßen wir innovative Projekte in einer sehr frühen Phase ideell und materiell an, etwa durch eine Anschubfinanzierung.«

In diesem Jahr erhalten die beiden Doktoranden Kimberly Matschuk (Projekt »Chemisch lösbare Elektrodenverbindungen für die Elektromobilität und Wasserstoffwirtschaft«) und Felix Thoma (Projekt »Reduzierte relative Luftfeuchtigkeit in Indoor-Farmen durch angepasste LED Belichtung«) eine finanzielle Zuwendung in Höhe von jeweils 10 000 Euro für ihre Forschungsvorhaben. Prof. Görge Deerberg, stellv. Institutsleiter des Fraunhofer UMSICHT und Geschäftsführer des UMSICHT-Fördervereins: »Durch die Anschubfinanzierung konnten wir in der Vergangenheit bereits zahlreiche Entwicklungen erfolgreich auf den Weg bringen und unseren Beitrag zum nachhaltigen Wirtschaften leisten. Auch aktuell sehe ich wieder großes Potenzial in den Projekten und freue mich auf die ersten Ergebnisse.« Wofür die Gelder genau eingesetzt werden, erklären Matschuk und Thoma:

Effiziente Rohstoffnutzung

Die Kreislaufwirtschaft ist eine der zentralen Säulen im Kampf gegen den Klimawandel. Sie beschäftigen sich mit dem Recycling von Akkumulatoren und Elektrolyseuren. Woran forschen sie genau?

Kimberly Matschuk: Prognosen zufolge wird bis 2025 alleine durch die Verwendung in der Elektromobilität die 10-fache Menge an Lithium-Akkumulatoren benötigt. Um diese Mengen effektiv und nachhaltig zu nutzen, hat die EU jetzt schon einen Recyclinggrad für Lithium-Akkumulatoren von mindestens 50 Prozent festgelegt. Moderne Unternehmen schaffen es, 60 – 70 Prozent eines solchen Akkumulators zu recyceln. Auch Elektrolyseure spielen in Zukunft eine immer größere Rolle z. B. in der Wasserstoffwirtschaft und werfen ebenfalls die Frage nach dem Recycling auf. Das Projekt soll dazu beitragen, die Recyclingquote für den gesamten Akkumulator und Elektrolyseur weiter zu verbessern.

Wie kann der Recyclinggrad optimiert werden?

Um einen höheren Recyclinggrad anzustreben, muss die Elektrode selbst dafür optimiert werden. Schon in der Produktion sollte das Augenmerk nicht nur auf der Leistung oder Kapazität, sondern auch auf der einfachen Demontage und Wiederverwendung der vorhandenen Materialien liegen.

Wofür wird die Anschubfinanzierung des UMSICHT-Fördervereins eingesetzt?

Die Anschubfinanzierung wird zum Testen einer speziellen Verklebung verwendet. Die Verklebung soll unter Anwendungsbedingungen stabil und elektrisch leitend, zum Recyceln aber rückstandlos wieder lösbar sein. Dafür werden Elektroden mit einem beim Fraunhofer UMSICHT entwickelten Lack verklebt und auf Stabilität und Leitfähigkeit untersucht. Zusätzlich wird das Ablösen getestet, und die Auswirkungen dieses Recyclingschritts auf das zu verklebende Material werden ermittelt.

Weniger Energieeinsatz bei der Lebensmittelproduktion

Welche Potenziale haben Indoor-Farmen für die zukünftige Versorgung der Bevölkerung mit Lebensmitteln?

Felix Thoma: Vor dem Hintergrund der stetig wachsenden Weltbevölkerung bieten Indoor-Farmen die Möglichkeit, frische Lebensmittel nahe am Ort des Bedarfs zu prodozieren. Zusätzlich entfällt der Einsatz von Pestiziden, und eine gleichbleibende Produktqualität kann ganzjährig und standortunabhängig sichergestellt werden.

Wie kann der Energiebedarf von Indoor-Farmen gesenkt werden?

Neben der Belichtung der Pflanzen wird ein wesentlicher Teil der elektrischen Energie für die Klimatisierung – also die Temperierung und die Luftentfeuchtung – benötigt. In Kultivierungsexperimenten soll untersucht werden, in wie weit die Transpiration der Pflanzen und die dadurch erhöhte Luftfeuchtigkeit von der Belichtung abhängt. Durch LED-Technologien und das emittierte Lichtspektrum ist es nämlich möglich, die Blatttemperatur geringer zu halten, als bei konventioneller Belichtungstechnik. Die Pflanzen müssen sich weniger herabkühlen (durch Transpiration), und die Entfeuchtungsanlagen verbrauchen am Ende des Tages weniger Energie.

Wofür wird die Anschubfinanzierung des UMSICHT-Fördervereins eingesetzt?

Für die Umsetzung der Versuche werden die Auswirkungen unterschiedlicher Lichtspektren untersucht. Dafür müssen Belichtungsmodule angeschafft werden. Zusätzlich soll die Blatttemperatur mit einer Wärmebildkamera überwacht werden.

 

Informationen zum UMSICHT-Förderverein
Der Verein zur Förderung der Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik e. V. (UMSICHT-Förderverein) ist ein wesentliches Element eines lebendigen und leistungsfähigen Umfelds des Fraunhofer-Instituts UMSICHT. Die Mitglieder des Vereins unterstützen das Institut bei der Realisierung von Forschungs- und Entwicklungsideen in den Bereichen Energie, Prozesse und Produkte. Darüber hinaus beteiligt sich der Verein an der Veranstaltung von Kongressen und Seminaren, fördert Nachwuchs- und Gastwissenschaftler. Er schreibt den UMSICHT-Wissenschaftspreis aus.