Wie Wasserstoff kostengünstig und nachhaltig erzeugt werden kann, gehört
zu den zentralen Fragen der Energiewende. Hochleitfähige Membranen für
Elektrolyseure sind eine Schlüsselkomponente der Wasserstofftechnologie.
Ein Forschungsteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung
IAP entwickelte nun zusammen mit dem Zentrum für Brennstoffzellen Technik
ZBT GmbH innovative Anionenaustauscher-Membranen (AEM), die es
ermöglichen, Kosten für Elektrolyseure zu reduzieren und Wasserstoff
umweltfreundlich als klimaneutrale Energiequelle zu erschließen.

Forschenden am Fraunhofer IAP gelang es, eine neue Klasse
vielversprechender Anionenaustauscher-Polymere zu synthetisieren und
daraus Membranen zu fertigen. Sie sind die Grundlage für die Entwicklung
kostengünstiger, effizienter Elektrolyseure – sogenannte
Anionenaustauschermembran-Wasserelektrolyseure (AEM-WE). »Unsere Membranen
ermöglichen es, AEM-WE zu fertigen, die prinzipiell ohne Edelmetalle
auskommen und keine Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) enthalten.
Damit ebnen wir den Weg für innovative Systemarchitekturen, die preiswert
und umweltschonend zugleich sind«, erläutert Dr. Taybet Bilkay-Troni,
Leiterin der Abteilung Polymere und Elektronik am Fraunhofer IAP, die
Vorteile der neuartigen Polymertechnologie. Die Entwicklung der neuen
Anionenaustauscher-Polymere und der daraus resultierenden Membranen ist
ein wichtiger Schritt für die Wasserstoff-Industrie in Deutschland.
»Hersteller von Elektrolyseuren sowie deren Zulieferer profitieren von
unseren gewonnenen Erkenntnissen«, unterstreicht Bilkay-Troni.


Kostengünstig und umweltschonend

Derzeit erhältliche Membranen, wie beispielsweise der Marke Nafion,
basieren auf dem Prinzip der Protonenleitung, die in der
Protonenaustauschermembran-Wasserelektrolyse (kurz PEM-WE) angewendet
wird. Diese erfordert Katalysatoren aus teuren Edelmetallen, wie
beispielsweise Iridium. Die verwendeten Membranen enthalten zudem einen
hohen Anteil von PFAS, welche in der Umwelt nur schwer abgebaut werden
können und unter Verdacht stehen, krebserregend zu sein. Die neu
entwickelten Anionenaustauschermembranen hingegen ermöglichen den
Elektrolysebetrieb mit kostengünstigen Übergangsmetallen. Sie sind frei
von PFAS und können über das Jahr 2025 hinaus im Einklang mit dem
geplanten Beschränkungsprozess für PFAS innerhalb der EU
Chemikalienverordnung REACH verwendet werden.

Für die Entwicklung von AEMs fehlten bisher hochleitfähige Materialien,
die chemisch stabil sind und den Bedingungen in alkalischen
Elektrolyseuren und Brennstoffzellen standhalten. »Diese Lücke schließen
wir nun mit unseren neu entwickelten Polymeren«, erklärt Bilkay-Troni. Die
neuartigen PFAS-freien Polyphenylchinoxaline (PPQs) weisen eine sehr gute
Alkalistabilität auf. Auf Basis der PPQs stellte das Team am Fraunhofer
IAP hydroxidionenleitfähige Membranen her, die für Anwendungen in
Elektrolyseuren geeignet sind. Das belegen in-situ Tests des Zentrums für
Brennstoffzellen Technik ZBT GmbH. Die neuen Membranen erreichen im
Elektrolysebetrieb eine Stromdichte von 0,5 Ampere pro Quadratzentimeter
bei einer Spannung von zwei Volt. Die spezifische Leitfähigkeit für
Hydroxidionen der neu entwickelten Membranen beträgt rund acht
Millisiemens pro Zentimeter bei 60 Grad Celsius und 95 Prozent relative
Feuchte. »Die Membranen werden weiterentwickelt, um ihre Anionen-
Leitfähigkeit zu erhöhen. Ziel ist es, unter gleichen Bedingungen 40
Millisiemens pro Zentimeter zu erreichen, um mit den vorkommerziellen AEM-
Materialien konkurrenzfähig zu sein. Mit den neuartigen Polymeren sind wir
auf einem guten Weg, die Leitfähigkeit, die Stabilität und damit die
Performance des Elektrolyseurs signifikant zu verbessern. Zusätzlich
könnten diese AEM-Materialien in Zukunft auch in Brennstoffzellen
Anwendung finden«, resümieren Dr. Ivan Radev und Miriam Hesse,
Projektverantwortliche am Zentrum für Brennstoffzellen Technik ZBT GmbH.



Förderung

Das Projekt »Entwicklung von chemisch stabilen und kostengünstigen
Anionenaustauschermembranen mit hoher OH--Leitfähigkeit für Brennstoff-
und Elektrolyse-Zellen auf Basis von Blockcopolyphenylchinoxalinen« 21055
BG des Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. - IUTA wurde
über die AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
»Otto von Guericke« e.V. im Rahmen des Programms zur Förderung der
Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für
Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen
Bundestages gefördert.

Konzertperformance zum Thema Nachhaltigkeit im Land Brandenburg am
Sonntag, 23. Juli 2023, 18 Uhr im Informations-, Kommunikations- und
Medienzentrum (IKMZ) an der BTU Cottbus-Senftenberg, Platz der Deutschen
Einheit 2, 03044 Cottbus. Interessierte sind zu der öffentlichen
Veranstaltung herzlich eingeladen. Der Eintritt ist kostenfrei.

Waldbrände und Wasserknappheit, Kohleabbau und Windenergie: Dies sind nur
einige jener in unterschiedlichste Richtungen weisenden Phänomene rund um
das Thema „Nachhaltigkeit“, an denen sich für Brandenburg im Allgemeinen
wie für die „krasse Gegend Lausitz“ im Besonderen die Chancen und
Gefährdungen des Struktur- und Klimawandels aktuell am deutlichsten
bemerkbar machen.

„Feuer und Wasser, Erde und Luft: Dies ist die Einheit jener in alle
Himmelsrichtungen weisenden Vier Elemente, deren regionalen
Bedeutungszuschreibungen wir aus einer ästhetischen Perspektive nachspüren
wollen,“ sagt Prof. Gregor Fuhrmann, Leiter des Studiengangs Instrumental-
und Gesangspädagogik an der BTU. Viola Schmitzer und Immanuel de Gilde vom
„Stegreif – The Improvising Symphony Orchestra“ unterstreichen: „Wir
halten daher Cottbus und die Lausitz genau für den richtigen Ort, um uns
im Rahmen eines komprimierten viertägigen Intensivworkshops musikalisch-
kreativ mit dem Thema ‚Nachhaltigkeit‘ auseinanderzusetzen.“

Gemeinsam mit dem siebenköpfigen Team von Stegreif werden die aus
Studierenden und Lehrenden der BTU gewonnenen Teilnehmer*innen vom 20. bis
23. Juli 2023 erkunden, wie sich Feuer in der Musik spiegeln, wie Wasser
durch Klang erweckt, wie Erde durch Worte gebündelt und Luft durch Gesten
zu Raum verwandelt werden kann.

Die Ergebnisse des Workshops sollen schließlich in ein Abschlusskonzert
münden, das die Initiator*innen des Kooperationsprojekts mit einer
weiteren Herausforderung verbinden wollen: „Als abschließenden Zielpunkt
unseres vielstimmigen Spiels mit den Vier Elementen visieren wir eine
öffentliche Konzertperformance an, in der ein im Workshopverlauf geformtes
Ensemble nach einem gemeinsam gefundenen Konzept die mehrgeschossige
Architektur des von Herzog & de Meuron geschaffenen Bibliotheksgebäudes am
Zentralcampus der BTU zum Klingen bringen wird“, fasst Prof. Fuhrmann
zusammen

Brandenburg ist nur eines von 16 Bundesländern, in denen die Musiker*innen
des Stegreif Orchesters Station machen. Hier findet der Workshop an der
Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) in
Zusammenarbeit mit dem Institut für Instrumental- und Gesangspädagogik
unter der Leitung von Prof. Dr. Gregor Fuhrmann, dem Inhaber des
Lehrstuhls für Musikpädagogik, statt. In der Liste der vielfältigen
Veranstaltungsorte der Stegreif-Workshop-Tournee ist die BTU die einzige
Hochschule, die an der Umsetzung des innovativen Konzepts teilnimmt.

„#bechange: 17 Klänge der Nachhaltigkeit“ ist eine musikalische
Aufforderung, sich einzubringen und Neues zu denken, zu fühlen und zu
erschaffen. Nach Abschluss des deutschlandweiten Projekts, das durch die
Bundesbeauftragte für Kultur und Medien Claudia Roth gefördert wird,
sollen alle Erfahrungen und Erlebnisse der einjährigen Workshop-Arbeit in
eine resümierende „Symphonie of Change“ einfließen, die am 8. September
2023 beim Bonner Beethovenfest ihre Premiere feiern wird.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt eine Million Euro über
fünf Jahre zur Untersuchung der Relevanz von Eigenschaften gesprochener
Sprache für die grammatische Analyse

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Professor Nikolaus P.
Himmelmann, Allgemeine Sprachwissenschaft, ein Reinhart Koselleck-Projekt
bewilligt. Unter dem Titel „Taking Spoken Language Seriously / Gesprochene
Sprache ernst nehmen“ befasst sich das Projekt über einen Zeitraum von
fünf Jahren mit der Frage der Relevanz von Eigenschaften gesprochener
Sprache für die grammatische Analyse. Die Fördersumme beträgt eine Million
Euro. Reinhart Koselleck-Projekte werden ausschließlich an Forschende
vergeben, deren Lebenslauf sich durch herausragende wissenschaftliche
Leistungen auszeichnet. Gefördert wird besonders innovative und im
positiven Sinne risikobehaftete Forschung.
Gesprochene Sprache ist flüchtig. Jede Silbe dauert nur ein paar
Millisekunden. Gesprochene Sprache ist deswegen nicht direkt für eine
weitere Analyse zugänglich. Daher ist es in den Sprachwissenschaften
üblich, sie zu transkribieren und weitere Analysen auf der Grundlage des
Transkripts durchzuführen. Transkription ist zwar unvermeidlich, aber es
ist auch klar, dass ein Transkript das gesprochene Signal nicht in seinem
ganzen Reichtum repräsentieren kann. Dennoch gehen die theoretischen und
vergleichenden Arbeiten in der Linguistik von der zumeist impliziten
Annahme aus, dass die Unterschiede zwischen gesprochener und geschriebener
Sprache in den Analysen ignoriert werden können. Eine wichtige Folge
dieser Annahme ist die Tatsache, dass linguistische Analysen und Theorien,
die Daten aus Sprachen ohne Schrifttradition – das ist die große Mehrheit
der Sprachen der Welt - oft ausschließlich auf schriftlichen
Transkriptionen gesprochener Sprache beruht. Das neu bewilligte Projekt
"Gesprochene Sprache ernst nehmen" fragt, ob diese Praxis und die ihr
zugrunde liegenden Annahmen berechtigt sind. Um diese Frage zu
beantworten, müssen zwei miteinander verknüpfte Themen näher untersucht
werden.
Erstens soll untersucht werden, was genau bei der Transkription geschieht.
Welche Entscheidungen müssen Muttersprachler und Forscher treffen, wenn
sie die gesprochene Sprache schriftlich wiedergeben? Zweitens werden die
Forscher*innen der Frage nachgehen, wann die Tatsache, dass Daten aus
ungeschriebenen Sprachen im Wesentlichen Daten aus gesprochenen Sprachen
sind, für die grammatikalische Analyse bedeutsam ist. Ist es möglich,
Phänomene, bei denen typische Merkmale der gesprochenen Sprache für
grammatikalische Analysen relevant sind, systematisch abzugrenzen von
Phänomenen, bei denen Merkmale der gesprochenen Sprache sicher ignoriert
werden können? Wie von den Gutachtern angemerkt, hat das Projekt das
Potenzial, die Grundlagen der Disziplin zu transformieren.

Zusammen mit zahlreichen Fachverbänden der Bauwirtschaft und des Naturschutzes hat das Deutsche Energieberater-Netzwerk DEN e.V. ein dringendes Schreiben an die Bundesregierung sowie an die Mitglieder des Deutschen Bundestages gerichtet. In dem Brandbrief wird in einem ersten Schritt ein Klimakonjunkturpaket für den gesamten Gebäudebestand in der Bundesrepublik gefordert, um die angestrebten Ziele im Klimaschutz, die Energiewende, Arbeitsplätze sowie den Wirtschaftsstandort Deutschland zu sichern.

Hier die gemeinsame Pressemitteilung und der Brief im Wortlaut:

Brandbrief von 15 Verbänden: Einbruch bei Gebäudesanierungen gefährdet Klima, Jobs und sozialen Frieden. 
Sanierungsgipfel, Fahrplan für Sanierungsoffensive und Bekenntnis zur Energieeinsparung gefordert. 

Berlin. In einem offenen Brief an Bundesregierung und Bundestag hat am 19. Juli ein Bündnis aus fünfzehn Branchen-, Verbraucher-, Umwelt- und Klimaschutzverbänden große Sorge angesichts des drohenden Einbruchs bei der Gebäudesanierungsrate geäußert. Die Verbände rufen die Politik zum Gegensteuern auf. „Die Aufträge für energetische Modernisierungsmaßnahmen, sowohl bei Gebäudehülle als auch -technik sind massiv zurückgegangen oder sogar zum Erliegen gekommen“, heißt es in dem Brief. Diese Entwicklung gefährde Jobs, Klima und sozialen Frieden. Hohe Heizkostenrechnungen träfen vor allem Haushalte mit geringen Einkommen in schlecht modernisierten Häusern besonders hart. Das Verbändebündnis fordert daher die Bundespolitik auf, noch in diesem Sommer ein Klimakonjunkturpaket für den Gebäudesektor aufzulegen. (…)

Weiterlesen und Brandbrief unter https://www.deutsches-energieberaternetzwerk.de/den-pm-12-2023/

Unterzeichnende Verbände: 

Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e.V. (BUND) 

Bundesindustrieverband technische Gebäudeausrüstung e.V. (BTGA) 

Bundesverband energieeffiziente Gebäudehülle e.V. (BuVEG) 

Deutsches Energieberater-Netzwerk e.V. (DEN)

Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz e.V (DENEFF) 

Fachverband Einblasdämmung e.V. FVED 

Fachverband Gebäude-Klima e.V. (FGK) 

Fachverband Mineralwolleindustrie e.V. (FMI)

Gebäudeenergieberater Ingenieure Handwerker – Bundesverband e.V.  

Herstellerverband RLT-Geräte e. V.  

Naturschutzbund Deutschland e.V. (NABU) 

Repräsentanz Transparente Gebäudehülle GbR  

Verband Fenster und Fassade 

Verbraucherzentrale Bundesverband e.V. 

WWF Deutschland