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Wie Nanotechnologie Solarzellen und Energiespeicher voranbringen wird

Karlsruhe – Bei der Nanotechnologie geht es um sehr kleine Teilchen. Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel eines Meters. In dieser Größenordnung wird Grenzbereich untersucht, in dem die Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer größere Rolle spielen.

Auch in der Energiewirtschaft werden Nanotechnologien in den kommenden Jahren stark an Bedeutung gewinnen, da sich die Materialeffizienz hierdurch verbessern und Herstellungskosten senken lassen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI).

Nanotechnologie reduziert Herstellungskosten
Die Studie wurde von der International Electrotechnical Commission (EWC) in Auftrag gegeben und vom Fraunhofer ISI durchgeführt. Sie setzt sich mit der Frage auseinander, welche Auswirkungen die Entwicklungen im Bereich der Nanotechnologie auf Solarenergie und Energiespeicher haben werden. Vor dem Hintergrund eines voraussichtlich um ein Drittel steigenden globalen Energiebedarfs bis 2035 stand dabei die Frage im Vordergrund, wie Nanotechnologie zur Schlüsseltechnologie für die Energiewende werden könnte.

Die Ergebnisse zeigen, dass in Zukunft besonders solche Technologien im Interessensfokus von Industrie und Forschung stehen werden, die bereits heute eine wichtige Rolle spielen. Dazu zählen organische und gedruckte Elektronik, Nanobeschichtungen, Nano-Komposite, Nano-Flüssigkeiten, Nano-Katalysatoren, Nano-Kohlenstoffe sowie Nano-Elektroden. Letztere wurde als die wichtigste Technologie für Solarenergie und Energiespeicher identifiziert.

Bereits heute werden Nanotechnologien in Form von nanostrukturierten Solarzellen eingesetzt. Dadurch können die Energieausbeute erhöht, der Materialbedarf reduziert und somit die Herstellungskosten reduziert werden.

Nanotechnologie für mehr Reichweite
Im Bereich der Energiespeicher können sie die Kapazitäten von Lithium-Ionen-Batterien deutlich verbessern. Dies ist gerade wegen der stetig wachsenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen wichtig, deren Erfolg an die Batterieleistung und die daraus resultierende Reichweite geknüpft ist.

Dr. Björn P. Moller, Projektleiter der Studie am Fraunhofer ISI bestätigt die immense Bedeutung von Nanotechnologien für die Energiebranche: „Geht man davon aus, dass der Anteil fossiler Brennstoffe an der globalen Energieerzeugung im Jahr 2035 nur noch ca. 75 Prozent betragen wird und regenerative Energien viel stärker als bisher zur Energiegewinnung beitragen müssen, gilt es Schlüsseltechnologien wie Solarzellen mit Hilfe der Nanotechnologie weiterzuentwickeln und zusätzlich verbesserte Möglichkeiten zur Energiespeicherung zu schaffen.“

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26.02.2014

 



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