idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Thema Corona

Imagefilm
Science Video Project
idw-News App:

AppStore



Share on: 
11/25/2021 10:28

Eisen statt kritischer Metalle: Neuer Sonderforschungsbereich der TU Darmstadt forciert nachhaltige Ressourcennutzung

Silke Paradowski Stabsstelle Kommunikation und Medien
Technische Universität Darmstadt

    Darmstadt, 25. November 2021. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat den neuen Sonderforschungsbereich „Eisen, neu gedacht!“ unter Federführung des Fachbereichs Chemie der TU Darmstadt bewilligt. In über 20 Teilprojekten werden Forschende aus fünf Universitäten und einem Max-Planck-Institut untersuchen, wie sich bedenkliche Metalle in technischen Anwendungen durch Eisen ersetzen lassen.

    Ob Brennstoffzellen oder Windkraftanlagen: Viele grüne Technologien basieren auf seltenen und teuren Metallen, die zudem oft giftig sind und unter bedenklichen Bedingungen gewonnen werden. Forschende der TU Darmstadt befassen sich bereits mit nachhaltigen Alternativen. Jetzt erhalten sie Aufwind: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat unter dem Titel „Eisen, neu gedacht!“ einen neuen Sonderforschungsbereich (SFB 1487) bewilligt. Für die erste Förderphase stehen in den kommenden vier Jahren rund zehn Millionen Euro bereit.
    Eisen vereint viele Vorteile
    TU-Chemieprofessorin Ulrike Kramm, Leiterin des Arbeitsgebiets „Katalyse und Elektrokatalyse“ und Sprecherin des neuen SFB, erklärt: „Eisen bietet sich wegen seiner vielfältigen Eigenschaften, geringen Kosten und leichten Verfügbarkeit als Ersatz für kritische Metalle an.“ Damit das allgegenwärtige Metall die Funktion von Platin, Palladium und deren Verwandten übernehmen könne, müsse man es in eine dem jeweiligen Zweck angepasste chemische Umgebung einbinden. Kramm etwa entwickelt Katalysatoren für Brennstoffzellen auf Basis von einzelnen Eisenatomen, die in Stickstoff-Umgebungen eingebettet sind. Solche Katalysatoren, aber auch Cluster aus wenigen Eisenatomen, dotiertes metallisches Eisen und neue Legierungen stehen im Fokus der über 20 Teilprojekte von „Eisen, neu gedacht!“.
    Gezielt optimieren
    „Mit vereinter Expertise wollen wir den Einfluss der chemischen Umgebung aufklären, damit wir die katalytischen, magnetischen und optischen Eigenschaften von Eisen zielgerichtet optimieren können“, unterstreicht TU-Assistenzprofessorin Vera Krewald, Co-Sprecherin des neuen SFB und Leiterin des Arbeitsgebiets „Theoretische Chemie“. Mit quantenchemischen Rechnungen entschlüsselt ihr Team Elektronenstrukturen in Molekülen und trägt so zum Verständnis von chemischen Reaktionen und katalytischen Prozessen bei.
    Die DFG fördert „Eisen, neu gedacht!“ zunächst über eine Laufzeit von vier Jahren, insgesamt ist die Initiative auf zwölf Jahre ausgerichtet. „Die Erkenntnisse, die wir in dieser Zeit für Eisen erlangen, wollen wir auf andere nachhaltige Metalle übertragen und sie so ebenfalls für Hightech-Anwendungen verfügbar machen“, beschreibt TU-Chemieprofessor Christian Hess, ebenfalls Co-Sprecher des neuen SFB, das übergeordnete Ziel. Seine Arbeitsgruppe beschäftigt sich unter anderem mit der Entwicklung und spektroskopischen Charakterisierung von Katalysatoren für die nachhaltige Chemieindustrie. Im SFB werden die Forschenden um Hess neue Methoden entwickeln, um eisenhaltige Katalysatoren in Aktion zu beobachten.
    Perfekte Passung zur TU-Forschungsstrategie
    „Ich freue mich sehr über den neuen Sonderforschungsbereich, weil er sich der globalen Herausforderung stellt, substantielle Beiträge zu einer nachhaltigen Ressourcennutzung zu liefern“, sagte TU-Präsidentin Professorin Tanja Brühl. „Die Forschung am Element Eisen kann helfen, die ökonomischen wie die ökologischen Kosten chemischer Prozesse und Materialien zu senken“, so Brühl. Der TU-Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs, Professor Peter Stephan, setzt auf weitreichende neue Erkenntnisse und Lösungen: „Das Identifizieren neuer Substitutionsmaterialien kommt möglicherweise der Speicherung von erneuerbarer Energie oder der Brennstoffzelltechnologie zu Gute. Der Sonderforschungsbereich passt jedenfalls perfekt zur langfristigen Forschungsstrategie der Universität.“

    Hintergrund: Das Forschungsnetz
    „Eisen, neu gedacht!“ vereint insgesamt etwa 55 Forschende der TU Darmstadt und der Universitäten Frankfurt am Main, Mainz, Heidelberg und Marburg sowie des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr.
    Die Beteiligungen im Überblick:
    TU Darmstadt: Fachbereiche Chemie, Material- und Geowissenschaften, Maschinenbau
    Goethe-Universität Frankfurt am Main: Institut für Theoretische Physik
    Johannes-Gutenberg-Universität Mainz: Department Chemie
    Universität Heidelberg: Institut für Anorganische Chemie
    Philipps-Universität Marburg: Anorganische Chemie – Fluorchemie
    MPI für Chemische Energiekonversion: EPR-Forschungsgruppe

    Über die TU Darmstadt
    Die TU Darmstadt zählt zu den führenden Technischen Universitäten in Deutschland und steht für exzellente und relevante Wissenschaft. Globale Transformationen – von der Energiewende über Industrie 4.0 bis zur Künstlichen Intelligenz – gestaltet die TU Darmstadt durch herausragende Erkenntnisse und zukunftsweisende Studienangebote entscheidend mit.
    Ihre Spitzenforschung bündelt die TU Darmstadt in drei Feldern: Energy and Environment, Information and Intelligence, Matter and Materials. Ihre problemzentrierte Interdisziplinarität und der produktive Austausch mit Gesellschaft, Wirtschaft und Politik erzeugen Fortschritte für eine weltweit nachhaltige Entwicklung.
    Seit ihrer Gründung 1877 zählt die TU Darmstadt zu den am stärksten international geprägten Universitäten in Deutschland; als Europäische Technische Universität baut sie in der Allianz Unite! einen transeuropäischen Campus auf. Mit ihren Partnern der Rhein-Main-Universitäten – der Goethe-Universität Frankfurt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz – entwickelt sie die Metropolregion Frankfurt-Rhein-Main als global attraktiven Wissenschaftsraum weiter.

    www.tu-darmstadt.de

    MI-Nr. 77/2021, Uta Neubauer


    Criteria of this press release:
    Journalists, Scientists and scholars
    Chemistry, Energy
    transregional, national
    Research projects, Science policy
    German


    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).