Der Einsatz flüssiger Metalle wird in vielen Industriezweigen zunehmend wichtiger. Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und das Karlsruher Institut für Technologie wollen daher zusammen mit weiteren Partnern aus Wissenschaft und Industrie Flüssigmetall-Technologien für ein breites Spektrum an Anwendungen erforschen und weiterentwickeln.
Flüssige Metalle sind das Thema der neuen Forscher-Allianz Limtech (Liquid Metal Technologies). Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), das das Projekt koordiniert, und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) bündeln darin ihre Kompetenzen mit weiteren Helmholtz-Zentren und Universitäten im In- und Ausland.
Flüssige Metalle kommen in vielen Industriezweigen zum Einsatz, zum Beispiel beim Gießen von Stahl und Leichtmetall, und werden für Zukunftstechnologien, wie neue Flüssigmetallbatterien zur Energiespeicherung, die CO2-freie Wasserstoffproduktion oder die Herstellung von Solarzellen, zunehmend wichtiger. Das liegt an ihren Eigenschaften, Energie in großen Mengen speichern oder Wärme effektiv abführen zu können. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist 50 bis 100 Mal größer als bei Wasser, auch sind sie in einem großen Temperaturbereich flüssig. Sie eignen sich also gut, um hochenergetische Prozesse zu kühlen. Dadurch tragen sie auch zu mehr Energie- und Ressourceneffizienz bei, denn der Wirkungsgrad thermodynamischer Prozesse steigt, je höher die Temperaturen sind. Zwei Teilprojekte der Allianz widmen sich deshalb auch dem Einsatz von Flüssigmetallen in Solarkraftwerken.
In den letzten Jahren ist die Betriebssicherheit von Technologien mit flüssigen Metallen deutlich gestiegen. Möglich wurde dies durch neue Messverfahren, mit denen man die Strömungen vollständig überwachen kann. Diese Messverfahren weiterzuentwickeln, ist ein Ziel von Limtech. Ein weiteres ist es, die Energie- und Ressourceneffizienz von Flüssigmetall-Technologien zu erhöhen, zum Beispiel beim Gießen von Metallen, der Separation wertvoller Metalle aus Schlackeschmelzen, oder der Herstellung von Solar-Silizium. „Die deutsche Forschung gehört dabei schon zur Weltspitze und wir haben vor, diese Position weiter auszubauen“, so Dr. Gunter Gerbeth vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, der das Projekt koordiniert.
Limtech ist auf fünf Jahre angelegt und hat ein Gesamtvolumen von 20 Mio. Euro. Im Rahmen der Allianz soll ein Doktorandenprogramm aufgebaut werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die enge Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie, um die Ergebnisse technologisch zügig umzusetzen. Neben dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und dem Karlsruher Institut für Technologie beteiligen sich das Forschungszentrum Jülich (FZJ) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie Hochschulen aus Deutschland, Lettland und England.
Quelle: Karlsruher Institut für Technologie
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