Fachausschuss
Werkstoffe der Energietechnik

Die Umwandlung, der Transport und die Speicherung von Energie gehören zu den drängendsten technologischen Herausforderungen unserer Gesellschaft. Eine nachhaltige, sichere und ressourcenschonende Energieversorgung lässt sich nur durch die Entwicklung entsprechender Werkstoffe und Funktionsmaterialien gewährleisten. Dabei sind die in der Energietechnik verwendeten Werkstoffe, als auch die zu ihrer Anwendung benötigten Herstellungsverfahren, klassenübergreifend und weit gefächert. Der Fachausschuss bündelt die werkstoffwissenschaftlichen Kompetenzen für diese Bereiche.

Damit Deutschland seine Stellung als eine der energieeffizientesten und ökologischsten Volkswirtschaften der Welt behalten und die High-Tech-Strategie der Bundesregierung in Hinblick auf den Megatrend „Energie“ auch tatsächlich umgesetzt werden kann, führt an den innovativen Entwicklungen der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik in der Energietechnik kein Weg vorbei. 

Die Erforschung von Grundlagen für neue Energie-Materialien sowie die Neuentwicklung von Funktionswerkstoffen sind derzeit dringende Aufgaben. Ein deutlicher Engpass herrscht bei der wirtschaftlichen und mengenmäßig ausreichenden Produktion der in der Grundlagenforschung entwickelten Werkstoffe mit großem Anwendungspotential. Hier sind neue, originelle und interdisziplinäre Forschungsansätze insbesondere zur Herstellung, Kombination und Anwendung geeigneter Werkstoffe und von Werkstoffsystemen erforderlich. 
 

Für mehr Power. Werkstoffe der Energietechnik

Unsere Gesellschaft wird immer energiehungriger. Um unseren Bedarf an Energie nachhaltig zu decken, ist die Energiegewinnung (Umwandlung) aus regenerativen Energiequellen, deren Transport und Speicherung eine sehr dringende technologische Herausforderung. Auch Energieeinsparung wird nur durch innovative Werkstoffe erreicht. Hierzu ist insbesondere die Entwicklung, Herstellung und Anwendung entsprechender Werkstoffe und Funktionsmaterialien dringend erforderlich. Dabei sind die in der Energietechnik verwendeten Werkstoffe, ihre Herstellung, als auch ihre Anwendungsherausforderungen über alle Werkstoffklassen verteilt und weit gefächert.

Sonne, Strom und Wärme, Wasser Wind

Dies sind die vielfältigen regenerativen Energieformen, die wir für unsere Energieversorgung nutzen können. Diese erfordern vielfältige Werkstoffe, um die vielfältigen Herausforderungen der Energiewende zu bewerkstelligen. Die Erforschung von neuen Werkstoffen, wie die Neuentwicklung von Funktionswerkstoffen, ist dringend erforderlich. Auch die zugehörige Werkstofftechnik muss entwickelt werden. Ein deutlicher Engpass herrscht bei der wirtschaftlichen und großtechnischen Produktion der neu entwickelten Werkstoffe mit großem Anwendungspotential. Hier sind neue, originelle und interdisziplinäre Forschungsansätze insbesondere zur Herstellung, Kombination und Anwendung geeigneter Werkstoffe und Werkstoffsysteme erforderlich. Für den elektrischen Energietransport müssen neue Werkstoffe für Leiter (Supraleiter), Isolationswerkstoffe sowie gute Wärmeableiter gefunden werden. Vergleichbare Herausforderungen bestehen auf dem Gebiet der Energiespeicherung (Batterien, Latentwärmespeicher). Wichtig wären zudem konzertierte Forschungsprogramme zur Umsetzungs- und Anwendungsentwicklung von funktionsgerechten Werkstoffen. Die Entwicklung der entsprechenden technischen Systeme für die lokale oder großräumige Anwendung bei Werkstoffsystemen zur elektrischen bzw. thermischen Energiespeicherung, zum elektrischen bzw. thermischen Energietransport. Eine wesentliche Rolle spielt hier auch die Frage der Netzversorgungssicherheit und -effizienz. Ein weiteres Forschungsfeld bildet die mögliche Effizienzsteigerung bei der photokatalytischen Energiewandlung und der Energiewandlung aus Sonnen-, Wasser- und Windenergie in Strom und Nutzwärme.

All dies erfordert eine gemeinsame Anstrengung der betroffenen Disziplinen und Branchen, Hochschulen und Unternehmen – eine Anstrengung, die die Entwicklung von den Grundlagen über die Herstellung bis zur Anwendung gemeinsam vorantreibt. Dabei müssen alle Bemühungen auch auf die geschickte Kombination von Werkstoffen in einem funktionierenden System ausgerichtet sein.

Anwendungen ermöglichen und Kosten senken

Der DGM-Fachausschuss will neue Erkenntnisse auf diesem Gebiet fördern, den aktuellen Wissensstand vermitteln und den Erkenntnistransfer vorantreiben. Hauptschwerpunkte liegen dabei auf Wärme-Werkstoffen, photokatalytischen Werkstoffen, elektrischen Energiespeichern und Werkstoffen der elektrischen Energiewirtschaft. Seinem interdisziplinären Aufgabengebiet entsprechend, vereint der Fachausschuss Werkstoffwissenschaftler*innen, Ingenieur*innen, Physiker*innen und Chemiker*innen aus Hochschulen und Forschungszentren - ebenso wie Vertreter*innen aus Unternehmen. Ebenso gehören diesem Fachausschuss Vertreter*innen von Unternehmen an, die neben den benötigten Ausgangswerkstoffen auch die erforderlichen Geräte und Systeme produzieren können.

Zusammenarbeit und Transfer vorantreiben

Der Fachausschuss organisiert Sitzungen und Workshops und bringt die beteiligten Protagonisten werkstoffklassenübergreifend zusammen, um neue Trends zu diskutieren, Herausforderungen zu eruieren und schließlich einen schnelleren Transfer von der Grundlagenforschung in die industrielle Anwendung zu beschleunigen. Hierzu wird ein intensiver Austausch ermöglicht.

Ziele

  • Bündelung der Kompetenzen in der Materialforschung und Werkstofftechnik mit besonderem Bezug zur Energietechnik
  • Gemeinsame Diskussion von Innovationen, Trends und Herausforderungen für Werkstoffe der Energiewandlung, der Energiespeicherung und des Energietransportes
  • Erfahrungsaustausch zwischen Wissenschaft und Industrie (Universitäten, Forschungsinstitute, Hersteller, Anwender) und Schaffung von Schnittstellen zur schnellen Umsetzung neuer Werkstoff-Entwicklungen in die industrielle Umsetzung
  • Initiieren von übergreifenden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, gemeinsame Projekte von Universitäten, Forschungsinstituten und der Industrie
  • Diskussion mit Entscheidungsträger*innen
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