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Biogeochemischer Kreislauf ausgewählter potenziell schädlicher (Ultra-)Spurenmetalle (Tl, SEE) im Küstenbereich

Das Projekt "Biogeochemischer Kreislauf ausgewählter potenziell schädlicher (Ultra-)Spurenmetalle (Tl, SEE) im Küstenbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Im Fokus des Projektes steht der Einfluss des organischen Stoffkreislaufs auf den biogeochemischen Kreislauf der (Ultra-)Spurenmetalle Thallium (Tl) und die Gruppe der Seltenen Erden Elemente (SEE) im Küstenbereich. Bisher wird davon ausgegangen, dass diese Metalle nicht von bio-assoziierten Prozessen beeinflusst werden. Aktuelle Studien weisen jedoch darauf hin, dass diese Metalle in hochproduktiven Küstengebieten in Verbindung mit organischen Stoffkreisläufen stehen und im organischen Stoffpool akkumuliert werden. Ein Umstand, welcher ihr Potenzial zur Schädigung von Küstenökosystemen deutlich macht. Bislang ist jedoch wenig darüber bekannt, wie diese Metalle mit welcher Fraktion des organischen Stoffpools in Verbindung stehen und welchen Einfluss organische Stoffkreisläufe auf deren biogeochemische Kreisläufe haben, und umgekehrt. Außerdem ist bislang nicht geklärt, welche Prozesse für die beobachteten räumlichen und zeitlichen Änderungen in den Konzentrationsmustern von Tl und SEE, insbesondere in den Küstengebieten, verantwortlich sind. In Anbetracht der Toxizität dieser Metalle, der anthropogenen Veränderung ihres Vorkommens im Küstenbereich, sowie ihrer Verwendung als Tracer für ozeanische Prozesse, sind Kenntnisse über ihre biogeochemischen Kreisläufe unerlässlich. Zentrale Aspekte, die im Rahmen dieses Projekts untersucht werden sollen, sind: (1) Das Verhalten und der Verbleib von natürlich und anthropogen eingetragenem Tl und SEE in den verschiedenen Kompartimenten des Küstenozeans, und (2) Der Einfluss von organischen Stoffkreisläufen, in Bezug auf die lebende und nicht lebende Fraktion des Stoffpools, auf die Konzentrationsmuster von Tl und SEE und umgekehrt.Diese Aspekte werden mittels eines höchst interdisziplinären Multiparameter-Ansatzes untersucht, in welchem labor- und feldbasierte Ansätze von unterschiedlicher ökologischer Komplexität und zeitlicher Auflösung kombiniert werden. Auf Basis eines Mikrokosmen-Ansatzes, in welchem eine für die Nordsee typische Phytoplanktongemeinschaft und repräsentative Einzelarten unter umgebungs- und erhöhten Tl- und SEE-Bedingungen inkubiert werden, werden die artspezifischen Auswirkungen auf das Verhalten von Tl und SEE und umgekehrt die Reaktion des Phytoplanktons auf anthropogenen Stress ermittelt. Der Einfluss einer Phytoplanktonblüte und den damit verbundenen biogeochemischen Prozessen auf die Metallkonzentrationen im intertidalen Küstenbereich sowie potenzielle Schlüsselfaktoren, werden im Rahmen eines Mesokosmen-Ansatzes untersucht. Die saisonale und interannuelle Variabilität der Tl- und SEE-Dynamik im Küstenbereich sowie die verantwortlichen Hauptfaktoren, werden anhand von Multiparameter-Zeitseriendaten, welche im Küstenbereich der deutschen Nordsee erhoben werden, untersucht. Anhand der Ergebnisse werden außerdem die Erkenntnisse aus den Mikro- und Mesokosmenkonzepten validiert und deren Übertragbarkeit auf ein natürliches System bewertet.

Tieftemperatur-Umwandlungen von komplexen festen Präkursoren in ionischen Flüssigkeiten: Neue Verbindungen und Einsichten in Reaktionsprinzipien

Das Projekt "Tieftemperatur-Umwandlungen von komplexen festen Präkursoren in ionischen Flüssigkeiten: Neue Verbindungen und Einsichten in Reaktionsprinzipien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie, Professur für Anorganische Chemie 2 durchgeführt. Niedertemperatursynthesen anorganischer Materialien in ionischen Flüssigkeiten (ILs) führten in den letzten Jahren zu bemerkenswerten Ergebnissen. So konnten z. B. ein neues Germanium-Allotrop, ein supraleitendes Material auf der Basis von aromatischen Tellurringen sowie auch große Cluster und Heteropolykationen in ionischen Flüssigkeiten synthetisiert werden. Ein Projektziel ist die Suche nach neuen metastabilen bzw. Niedertemperaturverbindungen auf der Basis von Elementen der Gruppen 13 bis 16, von denen wir außergewöhnliche chemische und physikalische Eigenschaften erwarten. Um dieses zu erreichen, sollen komplex aufgebaute, heteropolare Vorläuferverbindungen unter milden Bedingungen in ionischen Flüssigkeiten so umgesetzt werden, dass Baugruppen als Ganzes herausgelöst werden, die dann in Lösung modifiziert und in neuen Verbindungen rekristallisiert werden können. Auf diese Weise können die typischen thermodynamischen und kinetischen Einschränkungen der Festkörperchemie überwunden werden. Alle Produkte sollen mit modernen Methoden vollständig charakterisiert werden. Da wenig über die Grundlagen dieser Chemie in ionischen Flüssigkeiten bekannt ist, werden wir auch verschiedene Parameter untersuchen, die Einfluss auf die Löslichkeit, Reaktivität und das Kristallisationsverhalten ausüben. Neben Temperatur, Konzentration und der Lewis-Säurestärke soll insbesondere der Einfluss der ionischen Flüssigkeit untersucht werden, indem gezielt synthetisierte ILs eingesetzt werden. Diese sollen es ermöglichen, die Synthesevorschriften zu optimieren und die Luft- und Feuchtigkeitsempfindlichkeit des Reaktionsmediums zu reduzieren. Mittels zeitaufgelöster NMR-Spektroskopie wird der Reaktionsfortschritt in der IL (Lösungs-NMR) ebenso wie der Beginn der Strukturbildung (Festkörper-NMR) verfolgt werden.

IBZT-01: electraDetouch - Biohybride Klebsysteme: Über enzymaktivierte Polymerisation zur Technologieplattform der Adhäsionsausschaltung auf Knopfdruck (elektrochemisches Debonding)

Das Projekt "IBZT-01: electraDetouch - Biohybride Klebsysteme: Über enzymaktivierte Polymerisation zur Technologieplattform der Adhäsionsausschaltung auf Knopfdruck (elektrochemisches Debonding)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Chemie durchgeführt. Die überwiegenden Produkte unseres täglichen Lebens werden mit Hilfe von Klebstoffen hergestellt, die traditionell 'ein Leben lang' halten sollten. Ökologische und ökonomische Aspekte erfordern aber zwingend neue Klebstofffunktionen für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft. Ziel des Vorhabens ist die Etablierung der neuen Plattformtechnologie des elektrischen Entklebens auf 'Knopfdruck' (Debond-on-Command). Die Biohybrid-Klebstoffe ermöglichen den Technologiesprung durch Schaltung der Adhäsion an der Klebegrenzfläche und zeigen die enormen Potentiale der industriellen Bioökonomie. Die Konvergenz von Biotechnologie, Polymerchemie, Ingenieurs- und Informationswissenschaften führt zu neuartigen Produkten, wie 'Smart Tags' die per Smartphone abgelöst werden können und Verfahren, die erweiterte Reparatur- und Rezyklierungsstrategien ermöglichen. Ausgehend von Aminosäuren, als biologischer Feedstock, werden über einen wasserbasierten Prozess Klebstoffe zugänglich, die schaltbar zu einer starken Reduktion der Klebkraft befähigt sind. Die neu zugängliche Funktion wird an der elektrischen Abschaltung der Klebkraft einer Metall/Glas -Verklebung an einem Prototyp im Mobiltelefon-Format dargelegt. Die Potentiale der Verwertung im Bereich 'Smart Packaging' werden anhand integrierter 'bonding/debonding'-Bauelemente, die auf nicht-leitfähige Substrate gedruckt werden, erhoben. Die Kombination mit Energieträgern, Mikrochips und sensorischen Elementen könnte integriertes Schalten der Adhäsion durch Fingerabdruck oder ferngesteuert über WLAN erlauben. Die Einkopplung von Smart-Device-Elektronik in Materialien über elektrisch-schaltbare Klebstoffe, eröffnet neue Zukunftsfelder und die industrielle Bioökonomie von morgen lässt die Klebstoffherstellung über weiße Biotechnologieprozesse möglich erscheinen.

Thermochemische Untersuchungen zu Phasenbildungsprozessen von Elementen und Verbindungen der Gruppen 15 und 16 bei Synthesen in Ionischen Flüssigkeiten - Mechanismen der Auflösung, Strukturbildung und Abscheidung

Das Projekt "Thermochemische Untersuchungen zu Phasenbildungsprozessen von Elementen und Verbindungen der Gruppen 15 und 16 bei Synthesen in Ionischen Flüssigkeiten - Mechanismen der Auflösung, Strukturbildung und Abscheidung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Angewandte Chemie, Fachgebiet Anorganische Chemie durchgeführt. In diesem Projekt werden signifikante Beiträge zur physiko-chemischen Untersuchung von Reaktionen in ionischen Flüssigkeiten wie auch zur Bestimmung thermischer Stabilitäten von Reaktionsgemischen und Produkten der Tieftemperatursynthesen erbracht. Es werden methodische Untersuchungen zu Modellsystemen wie auch Entwicklungen neuer Materialsynthesen in Systemen mit Elementen der Gruppen 15 und 16 angestrebt. Dabei wird der chemische Fokus auf die Differenzierung von Elementallotropen bei der Niedertemperatursynthese, die gerichtete Synthese von Verbindungen der Gruppen 15 und 16 mit definierter Zusammensetzung im Homogenitätsgebiet sowie die Herstellung von Bismut-basierten Schichtverbindungen gesetzt. Weiteres Ziel ist die Bildung von homoatomaren und heteroatomaren polykationischen Verbindungen mit dem Einbau von Komponenten des IL-haltigen Flussmittels. Untersuchungen der Mechanismen der Auflösung, Phasenbildung und Abscheidung werden mittels Reaktionskalorimetrie, Spektroskopie und DSC (Dynamic Scanning Calorimetry) durchgeführt. Zum Verständnis von Reaktionswegen für Synthesen oberhalb von Raumtemperatur sollen das thermische Verhalten und die Reaktivität von Produkten der thermischen Zersetzung ionischer Flüssigkeiten und deren Flussmittelsysteme in unsere Untersuchungen einbezogen werden. Die Bestimmung thermodynamischer Standarddaten ermöglicht die Modellierung mittels CalPhaD-Methoden und ermöglicht so eine umfassende thermodynamische Beschreibung von Reaktionswegen und Phasenbeziehungen der jeweiligen chemischen Systeme.

Pseudohalogenchemie in Ionischen Flüssigkeiten mit reaktiven Kationen und Anionen

Das Projekt "Pseudohalogenchemie in Ionischen Flüssigkeiten mit reaktiven Kationen und Anionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Chemie, Abteilung Anorganische Chemie, Lehrstuhl für Anorganische und Elementorganische Chemie durchgeführt. Dieses Projekt beschäftigt sich mit dem Einsatz von Ionischen Flüssigkeiten, die reaktive Anionen bzw. Kation enthalten, um neue Pseudohalogenborate, -silikate und -phosphate zu synthetisieren. Als reaktive Anion werden entweder zersetzbare Ionen wie Carbonate ((CO2(OMe))-), Borates ((B(OMe)3A)-, (B(OMe)4)-; mit A = Pseudohalogen, z. B. CN, SCN, N3), Silikate ((Si(OMe)4A)-) und Phosphate ((OP(OMe)3A)-) oder die stark-nucleophilen (Pseudo)halogenide, welche auch ILs mit entsprechenden organischen Kationen bilden, eingesetzt. Das Ziel dieses Projektes ist es, neue (oft hoch labile) Pseudohalogen-Spezies wie z. B. (CO2A)-, (A...H...A)-, (B(OMe)3A)-, (B(OMe)2E1A)- (E1 = Halogen), (B(OMe)E2A)- (E2 = Chalkogen), (A-B-E3)- (E3 = Pnictogen) und Salze mit (SiF6-n(CN)n)2- und (PF6-n(CN)n)- mittels funktionalisierter ILs zu quenchen bzw. zu stabilisieren. Reaktive Kationen bzw. Anionen in den ILs bedeutet, dass die ILs sowohl Reaktionsmedium als auch Reaktant sind. Das Projekt lässt sich in fünf Teile gliedern, die miteinander verknüpft sind: (i) Synthese reiner Pseudohalogenid ILs ausgehend von ILs mit zersetzbaren Anionen. Die Darstellung der reinen Pseudohalogenid ILs, (Cat)+A- (A = e.g. CN, SCN, N3) ist bereits gut ausgearbeitet. Darüber hinaus soll besonderes Augenmerk auf die Isolierung bzw. Beobachtung der intermediären (CO2A)- Ionen gelegt werden.(ii) Reaktionen der reinen Pseudohalogenid ILs mit Nichtmetallen (z. B. P4, S8) und deren Oxide und Sulfide. Hier sollen Löslichkeiten der Ionen als auch die Bindungsaktivierungen durch die in den ILs vorhandenen nackten, hoch-nukleophilen Pseudohalogenidionen im Fokus stehen. (iii) Reaktionen der reinen Pseudohalogenid ILs mit reinen Pseudohalogensäuren (HA). Da diese ILs nackte Pseudohalogenidionen enthalten, sollte die Bildung von (A...H...A)- Ionen bei Zugabe reiner HA Säure beobachtet werden. Die Isolation von Salzen mit den (A...H...A)- Ionen wird angestrebt.(iv) Synthese von Pseudohalogenborat, -silikat und -phosphat-Spezies in Pseudohalogenid ILs und deren Reaktion mit persilylaten Verbindungen der Gruppen 15-17.(v) Synthese von Koordinationspolymeren unter Verwendung von Cyanido(fluorido)-phosphaten, -arsenaten und -silikaten durch Verwendung von ILs, die ein zersetzbares Kation enthalten wie z. B. (nPr3NH)+.

Sub project: Up-Scaling

Das Projekt "Sub project: Up-Scaling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens sind das systematische Design und die Herstellung innovativer makrozyklischer Verbindungen (Calixarene) mit maximal 3 Synthesestufen. Diese hochselektiv wirkenden Käfigverbindungen sollen mittels funktioneller organischer Gruppen zur Abtrennung radioaktiver Elemente (Th, U) und zur Separation einzelner Seltener Erden eingesetzt werden. Die Entstrahlungseffizienzen bei der Wechselwirkung der Calixarene mit U und Th werden mit klassischer Analytik bestimmt. Um die Abtrennung einzelner Lanthanoiden und Actinoiden zu unterscheiden, kommt die Radiotracertechnik zur Quantifizierung zum Einsatz. Dafür sollen im Projekt aus Modellsystemen und aus realen Proben mit den neu entwickelten Calixarenen mit Tracerverfahren effektive Abtrennungsverfahren von U und Th und anschließender elementselektive Separation der Seltenen Erden entwickelt werden, zunächst im Labormaßstab. Es folgen verfahrenstechnische Untersuchungen mit Mixer-Settlern im halbtechnischen und industriellen Maßstab. Eine Machbarkeitsstudie soll die wirtschaftlichen und technischen Erfolgsaussichten herausarbeiten. Das Arbeitsvorhaben umfasst die Überführung der mehrstufigen Calixarensynthese vom Labormaßstab in den halbtechnischen Maßstab unter der Maßgabe einer hohen Produktausbeute und der Minimierung von Nebenprodukten. Die hergestellten Calixarene werden anschließend für die Flüssig-Flüssig-Extraktion von Seltenen Erden aus Modelllösungen und realen Rohlösungen eingesetzt und hinsichtlich ihres Extraktions-, Strip- und Regenerationsverhalten charakterisiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden durch eine wirtschaftliche und technologische Machbarkeitsanalyse unterstützt und bewertet.

Teilprojekt: Machbarkeit und Nachhaltigkeit

Das Projekt "Teilprojekt: Machbarkeit und Nachhaltigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CMI UVK GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist das systematische Design und Herstellung innovativer makrozyklischer Verbindungen (Calixarene) mit maximal 3 Synthesestufen. Diese Käfigverbindungen sollen mittels funktioneller organischer Gruppen zur selektiven Abtrennung radioaktiver Elemente (Th, U) als auch zur Separation einzelner Seltener Erden (SE) voneinander eingesetzt werden. Das ist neu, da bisherige Trennungsmethoden zu unselektiv waren und die Gewinnung einzelner SE nur mit sehr vielen Trennschritten erreicht wurde. Die Entstrahlungseffizienzen bei der Wechselwirkung der Calixarene mit U und Th werden mit klassischer Analytik bestimmt. Um die Abtrennung einzelner Lanthanoiden und Actinoiden zu unterscheiden, kommt die Radiotracertechnik zur Quantifizierung zum Einsatz. Dafür sollen im Projekt aus Modellsystemen und aus realen Proben mit den neu entwickelten Calixarenen mit Tracerverfahren effektive Abtrennungsverfahren von U und Th und anschließender elementselektive Separation der SE entwickelt werden, zunächst im Labormaßstab. Es folgen verfahrenstechnische Untersuchungen mit Mixer-Settlern im halbtechnischen und industriellen Maßstab. Eine Machbarkeitsstudie soll die wirtschaftlichen und technischen Erfolgsaussichten herausarbeiten. Das Marktpotenzial für SE wird als sehr groß angesehen, da sie für die Hochtechnologie weiterhin unentbehrlich sind. Die steigende Nachfrage für reine SE ergibt ein hohes Marktpotenzial für die hochselektiven Calixarene als Extraktionsmittel. Dazu kommt ein potenziell entstehender Wettbewerbsvorteil, der im Falle der Produktion und des Vertriebs eines neuen Extraktionsmittels auf Calixaren-Basis durch den Partner BASF SE sowie den u.a. auf SE-spezialisierten Anlagenbauer CMI UVK GmbH zu einem verbesserten Marktzugang zu Herstellern von SE-Konzentraten inner- und außerhalb Chinas führt und über Multiplikatoren wie die Rohstoffallianz an die deutsche Industrie weitergegeben werden könnte.

Sub project: SE-Konzentraten und Ligandensynthese

Das Projekt "Sub project: SE-Konzentraten und Ligandensynthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist das systematische Design und Herstellung innovativer makrocyclischer Verbindungen mit maximal 3 Synthesestufen. Diese Käfigverbindungen sollen mittels funktioneller organischer Gruppen zur selektiven Abtrennung radioaktiver Elemente (Th, U) als auch zur Separation einzelner Seltener Erden voneinander eingesetzt werden. Da bisherige Trennungsmethoden zu unselektiv waren und die Gewinnung einzelner Seltener Erden nur mit sehr vielen Trennschritten erreicht wurde. Die Entstrahlungseffizienzen bei der Wechselwirkung der Calixarene mit U/Th werden mit klassischer Analytik bestimmt. Um die Abtrennung einzelner Lanthanoiden und Actinoiden zu unterscheiden, kommt die Radiotracertechnik zur Quantifizierung zum Einsatz. Dafür sollen im Projekt aus Modellsystemen und aus realen Proben mit den neu entwickelten Calixarenen mit Tracerverfahren effektive Abtrennungsverfahren von U und Th und anschließender elementselektive Separation der Seltenen Erden entwickelt werden, zunächst im Labormaßstab. Es folgen verfahrenstechnische Untersuchungen mit Mixer-Settlern im halbtechnischen und industriellen Maßstab. Eine Machbarkeitsstudie soll die wirtschaftlichen und technischen Erfolgsaussichten herausarbeiten. Das Marktpotenzial für Seltene Erden wird als groß angesehen, da sie für die Hochtechnologie weiterhin unentbehrlich sind. Die steigende Nachfrage für reine Seltene Erden ergibt ein hohes Marktpotenzial für die hochselektiven Calixarene als Extraktionsmittel. Dazu kommt ein potenziell entstehender Wettbewerbsvorteil, der im Falle der Produktion und des Vertriebs eines neuen Extraktionsmittels auf Calixaren-Basis durch den Partner BASF SE sowie den u.a. auf SE-spezialisierten Anlagenbauer CMI UVK GmbH zu einem verbesserten Marktzugang zu Herstellern von SE-Konzentraten inner- und außerhalb Chinas führt und über Multiplikatoren wie die Rohstoffallianz an die deutsche Industrie weitergegeben werden kann.

Teilprojekt: Ligandenextraktionsverhalten

Das Projekt "Teilprojekt: Ligandenextraktionsverhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie durchgeführt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens sind das systematische Design und die Herstellung innovativer makrozyklischer Verbindungen (Calixarene) mit maximal 3 Synthesestufen. Diese hochselektiv wirkenden Käfigverbindungen sollen mittels funktioneller organischer Gruppen zur Abtrennung radioaktiver Elemente (Th, U) und zur Separation einzelner Seltener Erden eingesetzt werden. Die Entstrahlungseffizienzen bei der Wechselwirkung der Calixarene mit U und Th werden mit klassischer Analytik bestimmt. Um die Abtrennung einzelner Lanthanoiden und Actinoiden zu unterscheiden, kommt die Radiotracertechnik zur Quantifizierung zum Einsatz. Dafür sollen im Projekt aus Modellsystemen und aus realen Proben mit den neu entwickelten Calixarenen mit Tracerverfahren effektive Abtrennungsverfahren von U und Th und anschließender elementselektive Separation der Seltenen Erden entwickelt werden, zunächst im Labormaßstab. Es folgen verfahrenstechnische Untersuchungen mit Mixer-Settlern im halbtechnischen und industriellen Maßstab. Eine Machbarkeitsstudie soll die wirtschaftlichen und technischen Erfolgsaussichten herausarbeiten. Das Arbeitsvorhaben umfasst in der ersten Projektphase die Herstellung von technischen Lösungen mittels Acid-Bake-Leaching aus Erzproben. Nach der Charakterisierung und Festlegung auf das geeignetste Extraktionsreagenz werden die erfolgreichen Extraktions-, Strip- und Regenerationsmethoden sowohl mit synthetischen Lösungen als auch mit den technischen Lösungen zunächst im Batch-Verfahren und dann auch im kontinuierlichen Betrieb (mehrstufige Extraktionsanlage im Labormaßstab) durchgeführt. Die Verfahrensparameter werden bestimmt (SE-Anfangskonzentration, Calixarenkonzentration, -stabilität, Phasenseparationszeit, pH, VO/VA-Verhältnis) und müssen in weiteren Versuchen auf ihre Reproduzierbarkeit geprüft werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen müssen in die wirtschaftliche und technologische Machbarkeitsanalyse mit einfließen.

Photokatalytische Aktivität und Wasserstoffproduktion in InGaN-Legierungen

Das Projekt "Photokatalytische Aktivität und Wasserstoffproduktion in InGaN-Legierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Experimentelle Physik durchgeführt. Konventionelle Photovoltaik stellt einen bereits etablierten Zweig dar, um im Bereich der regenerativen Energieversorgung eine Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen zu erreichen. Mit der Umwandlung des Sonnenlichtes steht zeitgleich elektrische Energie zur Verfügung; eine Speicherung der Energie erfordert entweder große Batterien (technisch kaum realisierbar) oder die nachfolgende Erzeugung von Wasserstoff-Gas in elektrochemischen Zellen mit anschließender Lagerung (Speicherung) dieses Energieträgers. Jeder zusätzliche Schritt ist aber mit Energieverlust verbunden. An der Halbleiter/Elektrolyt-Grenzfläche kann aber prinzipiell auch direkt Wasserstoff erzeugt werden. Das Projekt soll klären, ob sich die Gruppe-III-Nitride für einen solchen Prozess einsetzen lassen, wie effizient der Prozess ist, wie stabil solche Halbleiterelektroden im Elektrolyt sind (Zersetzung der Elektroden im Langzeitbetrieb) und wie die Halbleiter in ihren Eigenschaften zu optimieren sind. Dazu sind Labormuster aufzubauen, die nur wenige Quadratzentimeter Fläche einnehmen.

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