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2020

Greifswald, 18.06.2020. Mit dem Forschungsprojekt „H2BS - Neuartige Barriereschichten für kostengünstige sowie hochfeste Stähle der Wasserstofftechnologie“ werden neue Impulse in der Wasserstofftechnologie gesetzt. Gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) und dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) in Düsseldorf, forscht das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) Greifswald an neuartigen Wasserstoffbarriereschichten für den Einsatz auf kostengünstigen bzw. hochfesten Stählen.

Wasserstoff ist einer der Hauptakteure der Energiewende. Die Möglichkeit, ihn aus Wasser und regenerativen Energiequellen, wie Wind und Solar, mit Hilfe von Elektrolyseuren zu erzeugen, macht ihn zum idealen grünen Energiespeicher. Wasserstoff kann zudem anteilig im bestehenden Gasnetz gespeichert und verteilt werden. Als Kraftstoff für emissionsfreie Brennstoffzellen-Fahrzeuge ist Wasserstoff aus der Mobilität der Zukunft bereits nicht mehr wegzudenken. Auf Grund seiner relativ geringen Energiedichte muss Wasserstoff in gasförmiger Form unter hohem Druck oder flüssig gespeichert und transportiert werden. Um Wasserstoff als Energieträger der Zukunft zu etablieren, bedarf es demnach innovativer Lösungen zur sicheren und effizienten Speicherung und Handhabung unter den genannten Bedingungen. Sichere, volumeneffiziente, leichtgewichtige und kostengünstige Lösungsansätze werden hierfür benötigt.

In bestehenden Tanks, Leitungen und Armaturen werden vorwiegend hochlegierte Stähle, Kohlenstoff- oder Polymer-basierte Stoffe verwendet. Diese sind jedoch entweder kostspielig oder durchlässig und mit hohen Verlustraten des Kraftstoffs verbunden. Kostengünstigere Stähle unterliegen dem Phänomen der Wasserstoff-bedingten Korrosion. Dabei dringt Wasserstoff in die Stahl-Struktur ein und führt zur Versprödung des Materials und Rissbildung. Damit sind diese zur Speicherung von Wasserstoff derzeit noch ungeeignet. Genau da setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der drei Forschungseinrichtungen an. Über einen Zeitraum von 24 Monaten arbeiten sie gemeinsam an der Entwicklung von Plasmaverfahren für die Erzeugung sogenannter Barriereschichten, die das Eindringen von Wasserstoff in die Stahloberfläche verhindern sollen. Bei erfolgreichem Verlauf können damit zukünftig kostengünstigere Stähle, welche bislang nicht für die Wasserstofftechnologie in Betracht gezogen wurden, zur Herstellung von Wasserstofftanks und anderen Komponenten für die Wasserstoffinfrastruktur verwendet und somit preiswertere Systeme für mobile und stationäre Anwendungen von Wasserstoff ermöglicht werden.

Das INP entwickelt im Rahmen des Projektes Vakuum- und Atmosphärendruck-basierte Plasmaverfahren zur Beschichtung und Behandlung der Oberfläche. „Herausforderung ist es, eine Beschichtung mit den für die Wasserstoffspeicherung erforderlichen Eigenschaften zu schaffen“ erklärt Projektleiterin Dr. Angela Kruth, Leiterin der Forschungsgruppe „Materialien für die Energietechnik“ am INP. Das Ergebnis müsse „den signifikanten Anforderungen wie extremen Druckbereichen standhalten, unter welchen Wasserstoff heutzutage zum Beispiel in der Mobilität eingesetzt wird“. In Untersuchungen auf der Basis von hochmodernen Strukturanalysen mittels Elektronenmikroskopie des MPIE in Düsseldorf werden erste Ergebnisse der Barrierebeschichtung bereits auf atomarer Skale sichtbar. Die Stabilität des Stahls wird dann vor und nach der Wasserstoff-Speicherung in mikromechanischen Tests am MPIE und unter den Bedingungen der Wasserstoff-Speicherung in Hochdruck-Permeationsmessungen am HZG näher untersucht.   

Spezieller Fokus der gemeinsamen Forschungsarbeit liegt auf der Speicherung von Wasserstoff in Metallhydriden - einer vielversprechenden Alternative zu Hochdruck- und Kältetanks. Dabei kann durch die Verbindung von Metallen mit Wasserstoff, den sogenannten Metallhydriden, eine erstaunliche Menge des Gases aufgenommen werden, sodass bei einem gleich großen Behälter doppelt so viel Wasserstoff gespeichert werden kann. Das Helmholtz-Zentrum in Geesthacht ist führend auf dem Gebiet der Metallhydrid-Entwicklung. Im Hydrogen Technology Centre des HZG kann die Wirksamkeit der Beschichtung gegenüber der Versprödung unter realen Bedingungen getestet und evaluiert werden.

„Wir freuen uns mit diesem interdisziplinären Experten-Verbund neue Wege für die Wasserstofftechnologie zu eröffnen“, so Dr. Kruth. Am Ende des Projektes sollen die Grundlagen für einen Beschichtungsprozess zur Erzeugung von Barriereschichten mit definierten Eigenschaften vorliegen, welche die verschiedenen Stahlwerkstoffe, entsprechend der geplanten Einsatzbedingungen, ausreichend gegen die Ein- und Hindurchdiffusion des Wasserstoffs schützen und somit deren Versprödung erfolgreich verhindern. In einem Folgeprojekt sollen dann diese Beschichtungstechnologien für konkrete, reale Bauteile der Wasserstofftechnologie, sowohl für stationäre Speichertanks als auch für die maritime Mobilität und weitere Wasserstoffanlagen, optimiert werden.

Das Projekt wird durch einen Industrieausschuss mit Experten aus der Automobilbranche und dem Maschinenbau begleitet und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Wissenschaftliche Ansprechpartner am INP:
Dr. Angela Kruth, Projektleitung
Tel.: +49 3834 554 3860
E-Mail: angela.kruthinp-greifswaldde

Ansprechpartner am MPIE:
Prof. Dr. Christina Scheu
Tel.: +49 211 6792 720
E-Mail: scheumpiede           

Prof. Dr. Gerhard Dehm
Tel.: +49 211 6792 217
E-Mail: dehmmpiede

Ansprechpartner am HZG:
Dr. Klaus Taube
Tel.: +49 4152 87 25 41
E-Mail: klaus.taubehzgde

 

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Dr. Angela Kruth, Prof. Klaus-Dieter Weltmann, Uwe Lindemann und Dr. Marcel Wetegrove (v.l.n.r.) mit Stahlwerkstoff für die zukünftige H2-Infrastuktur.

12. Mai 2020

WIR!-Bündnis „biogeniV – Regionales Netzwerk im östlichen Mecklenburg- Vorpommern wird bei der Entwicklung innovativer Konzepte unterstützt

Die Hansestadt Anklam, die Suiker Unie GmbH & Co. KG und das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie Greifswald haben sich als Bündnis erfolgreich um die Förderung einer Konzeptphase im Rahmen des Programms „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) beworben. Insgesamt sind 130 Antragsskizzen beim BMBF eingegangen.
Das WIR!-Bündnis „biogeniV - Verwertung biogener Reststoffe im östlichen Mecklenburg-Vorpommern“ ist eines der 44 ausgewählten Bündnisse, die zur Förderung einer neun monatigen Konzeptphase vorgeschlagen wurden.
Ziel ist es, ein möglichst umfangreiches Netzwerk an Partnern zu bilden vor dem Hintergrund, die stoffliche und chemische Verarbeitung von biologischem CO2 und anderen Reststoffen aus z.B. Biogas- und Bioethanolanlagen mit neuen Verfahren zu verbessern. So soll eine nachhaltige regionale Kreislaufwirtschaft befördert und neue Technologien aufgebaut und etabliert werden. Während der Konzeptphase soll dabei das breit aufgestellte, interdisziplinäre und branchenübergreifende Bündnis gestärkt werden, um die wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Innovationspotenziale des Themas im östlichen Mecklenburg-Vorpommern nutzbar zu machen. Wichtige Aspekte sind dabei die Erhöhung der Wertschöpfung, die Stärkung und nachhaltige Entwicklung der Wirtschaft und des Arbeitsmarktes in der Region. Dafür erarbeitet das Bündnis in der Konzeptphase eine innovative Umsetzungsstrategie, das WIR!-Konzept. Sie soll am 1. September 2020 starten.
Die Konzeptphase wird mit 250.000 Euro gefördert. Bei einem erfolgreichen Abschluss mit einem überzeugendem WIR!-Konzept werden weitere Zuwendungen in Aussicht gestellt. In dieser Umsetzungsphase können innerhalb von 6 Jahren die im Konzept entwickelten Maßnahmen und Projekte mit mehreren Millionen Euro gefördert werden.

Weitere Informationen zur WIR! Förderung:
https://www.bmbf.de/foerderungen/bekanntmachung-2698.html
https://www.innovation-strukturwandel.de/de/wir---wandel-durch-innovation-in-der-region-2061.html

Ansprechpartner im WIR!-Vorhaben bei der Hansestadt Anklam:
Dr. Juliane Brust-Möbius Klimaschutzmanagement
Fachbereich 1 - Bau- und Stadtentwicklung Burgstraße 15, 17389 Anklam
Telefon: 03971 835 210
E-Mail: j.brust-moebius@anklam.de

28. April 2020

INP erhält Zusage für die Leitung des 4 Mio € EU-Vorhaben HiPowAR

In der Beantragung des Horizon2020 FETPROACT-EIC-05-2019 "Emerging Paradigms and Communities" - Breakthrough zero-emissions energy generation for full decarbonization waren die Partner des CAMPFIRE Konsortiums erfolgreich und haben sich unter 78 Anträgen den Zuschlag gesichert. Das INP erhält damit die Zusage, das 4 Mio € EU-Vorhaben zu koordinieren. In HiPowAR entwickeln das Zentrum für BrennstoffzellenTechnik, das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme und das INP zusammen mit Partnern aus Schweden, Italien und Tschechien einen neuen Membran-Reaktor für die effiziente Energieerzeugung aus Ammoniak. Das Vorhaben fokussiert einen Durchbruch in der direkten Wandlung von Ammoniak in Energie. Ebendies treibt die Akzeptanz von Ammoniak als synthetischer Kraftstoff ohne CO2-Emissionen beträchtlich voran. Der durch die CAMPFIRE Partner entwickelte Membranreaktor basiert auf einer MIEC (Mixed Ionic Electronic Conductor) Membran und erreicht im Vergleich zu Verbrennungskraftmaschinen und Dampferzeugern höhere Effizienzen in der Energiewandlung.

Koordinatorin:
Diana Albrecht
Tel.: +49(0) 3834 554 3814
diana.albrechtinp-greifswaldde

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Angela Kruth
Tel.: +49(0) 3834 554 3860
angela.kruthinp-greifswaldde

Das EU-Vorhaben HiPowAR ist aus dem CAMPFIRE-Bündnis entstanden. Das CAMPFIRE-Bündnis in der Region Nord-Ost verfolgt die Entwicklung eines neuen Innovationsfeldes für die dezentrale Erzeugung von Ammoniak aus erneuerbaren Energien und dessen Verwertung als innovativer Energieträger für eine emissionsfreie maritime Mobilität. Weitere Informationen dazu finden Sie unter: CAMPFIRE.

 

22. April 2020

Revolutionäres Händedesinfektionssystem für öffentliche Orte

Greifswalder Forscher des Leibniz-Institutes für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) entwickeln neuartiges Desinfektionsmittel und präsentieren Pilotanlage zur Händedesinfektion.

Im Zuge der Corona Pandemie gewinnt ein neuartiges Desinfektionsverfahren der Firma Nebula Biocides GmbH, einer Ausgründung des Leibniz-Institutes für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP), zunehmend an Bedeutung. Die erste Pilotanlage wurde gestern im Rahmen eines Testlaufs im Einkaufszentrum Elisen Park in Greifswald präsentiert.

„Seit 2016 erforschen wir einen hochwirksamen Desinfektionswirkstoff, der innerhalb von 30 Sekunden sowohl gegen hartnäckige Bakteriensporen als auch gegen widerstandsfähige Viren wirkt“ erklären Dr. Jörn Winter und Dr. Ansgar Schmidt-Bleker, Forscher am INP und Geschäftsführer der Nebula Biocides GmbH. „Auf Basis dieses Verfahrens arbeiten wir an einer neuartigen Desinfektionsanlage, die Händedesinfektionen an hochfrequentierten Orten wie z.B. an Bahnhöfen, Flughäfen, Schulen oder auch Krankenhäusern erlaubt“ so die beiden Forscher. Das Spendersystem ist speziell für öffentliche Orte konzipiert an denen sich viele Menschen begegnen. „Die Gesundheit und der Schutz unserer Kunden stehen für uns immer an erster Stelle. Gerade in der aktuellen Situation ist die Hygiene natürlich immens wichtig und seit dieser Woche dürfen auch bei uns im Elisen Park Greifswald wieder einige Geschäfte mehr öffnen. Daher freuen wir uns besonders, dass wir unseren Kunden gerade jetzt diese innovative Desinfektionsmethode vorstellen können“, so Karin Rüdiger, Center Managerin des Elisen Park. Bereits mit der Pilotanlage können sich 18 Personen gleichzeitig die Hände desinfizieren. Die Desinfektionsanlage ist modular aufgebaut und arbeitet bis auf Wasserzufuhr autark. Der Wirkstoff wird direkt im Gerät aus Konzentraten erzeugt. So können mit einer einzigen Konzentrat-Befüllung ca. 1 Million Händedesinfektionen durchgeführt werden. Das Verfahren ist also ideal für alle Standorte mit hohem Publikumsverkehr.

Bisherige Desinfektionsmittel basieren meist auf Alkohol, sind teuer und leicht entzündlich. Außerdem sind Standard-Desinfektionsspender wartungsintensiv und nicht vor Vandalismus geschützt. Das Zwei-Komponenten-Desinfektionssystem „Sporosan“ der Nebula Biocides GmbH ist nicht nur wirksam gegen alle Krankheitserreger, sondern mit ca. 10 Cent pro Liter auch noch äußerst kostengünstig. Dies ist 100-mal preiswerter als der aktuelle Literpreis für alkoholbasierte Händedesinfektionsmittel. Außerdem basiert das neuartige Desinfektionsmittel auf Wasser und ist im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen nicht entflammbar. Die Wirkstoffe zerfallen nach der Händedesinfektion zu Wasser und natürlichen Rückständen, sind somit vollständig biologisch abbaubar. Ein besonderer Clou dieses schnellen Zerfalls: Der Diebstahl des Wirkstoffs, wie in letzter Zeit häufig in Krankenhäusern und anderen öffentlichen Einrichtungen beobachtet, ist dadurch unmöglich.

In jahrelangen Voruntersuchungen des INP sowie der Nebula Biocides GmbH wurde die Wirksamkeit, die grundsätzliche Verträglichkeit sowie die Sicherheit des Verfahrens in akkreditierten Laboren bereits bestätigt - zugelassen ist das Verfahren aber noch nicht. „Bereits Anfang 2019 haben wir eine Anfrage für ein Vorgespräch bei der zuständigen Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) gestellt“ berichtet Dr. Schmidt-Bleker. Die BAuA teilte jedoch mit, dass sie „die Bewertung aufgrund begrenzter Kapazitäten nicht übernehmen kann“.

Aktuell wird in enger Zusammenarbeit mit den zuständigen Landesministerien geprüft, wie das Desinfektionssystem möglichst schnell der Bevölkerung zur Verfügung gestellt werden kann. Dazu müsste das Zulassungsverfahren zügig losgetreten oder eine Sondergenehmigung erteilt werden. Bis es soweit ist, lässt sich die Desinfektionsanlage auch mit herkömmlichen Mitteln betreiben. „Das ist längst nicht so effizient und kostengünstig wie mit unserem Wirkstoff, aber schon mal ein wichtiger Schritt für die Hygiene an öffentlichen Orten“ so Dr. Jörn Winter. Die Gründer hoffen, dass die Desinfektionsanlage möglichst bald in Serie gehen kann und damit der Eindämmung der aktuellen Corona-Pandemie dient.

Die Entwicklung des Spendersystems wurde im Rahmen des Ideenwettbewerbs Gesundheitswirtschaft des Landes Mecklenburg-Vorpommern gefördert. Weitere Unterstützer sind die Firmen BSG Sondermaschinenbau GmbH und Formitas AG, die Hygiene-Institute Dr. Brill + Partner GmbH und Hygiene Nord GmbH sowie die Witeno GmbH.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Jörn Winter - Leitung Gruppe Plasmaquellen
Tel.: +49 3834 - 554 3867
winter@inp-greifswald.de
www.leibniz-inp.de

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(v.l.n.r.) Die Geschäftsführer der Nebula Biocides GmbH, Dr. Ansgar Schmidt-Bleker und Dr. Jörn Winter testen gemeinsam mit Prof. Weltmann, Direktor des INP das Händedesinfektionssystem "Sporosan".

27. Februar 2020

CAMPFIRE Partner-Workshop Elektrokeramische Dünnschicht

Die Partner der Produktkategorie Dünnschichten führten am 27. Februar den ersten PK1 Workshop der Umsetzungsphase durch. Als Gäste des Workshops durften wir namhafte Wissenschaftler aus ganz Deutschland mit weltführenden Experten auf den Fachgebieten der keramischen Materialien, Membranen und Katalyse begrüßen. Unser ganz besonderer Dank gilt Professor Dr. Jürgen Caro, Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie an der Leibniz Universität Hannover, Dr. Theodor Schneller, Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik II an der RWTH Aachen, Dr. Ralf Kriegel, Hochtemperaturseparation und Katalyse am Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme, Dr. Mariya Ivanova Arbeitsgruppe Gastrennmembranen am Forschungszentrum Jülich sowie Dr.-Ing. Christian Vedder, Dünnschichtprozesstechnik am Thin Film Processing am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT für die wegweisenden Impulsvorträge und wichtigen Input für die Umsetzung der Campfire-Vorhaben. Am Nachmittag fand ein spannendes Brainstorming und Austausch von Ideen für die Weiterentwicklung der Dünnschichtbasierten Technologien für die Erzeugung und Nutzung von Ammoniak statt. Wir freuen uns auf die zukünftigen Projekte und die neuen Partnerschaften zur Umsetzung unserer Vision.

 

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24. Februar 2020

Emissionsfrei auf Ryck und Bodden

Am 24. Februar fand am INP ein durch CAMPFIRE und die Universitäts- und Hansestadt Greifswald organisiertes Auftakttreffen für eine neue regionale grüne Fährverbindung statt. Vor dem Hintergrund der Fortschreibung des Tourismuskonzeptes in der Küstenregion ist es Bestreben der Teilnehmer, eine emissionsfreie Schiffsverbindung zwischen Museumshafen Greifswald, dem ehemaligen Fischerdorf Wieck und dem Schloss Ludwigsburg einzurichten. Dabei gilt es, eine Fährstrecke von ca. 5 km entlang des Flusses Ryck sowie von ca. 3 km über die Dänische Wieck des Greifswalder Boddens in Zukunft emissionsfrei zu befahren. Wichtige Impulse zur Umsetzung einer Fährverbindung mittels Brennstoffzellen und Wasserstoff wurden den Partnern von Herrn Professor Dr.-Ing. Gerd Holbach vom Institut für Land- und Seeverkehr - Bereich Schiffs- und Meerestechnik an der Technischen Universität Berlin, gesetzt. Wir danken Professor Holbach sowie allen weiteren Teilnehmern am Meeting für die inspirierenden Diskussionen und freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit.

 

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04. Februar 2020

Grundsteinlegung für das neue Zentrum für Life Science und Plasmatechnologie

Im Beisein von Bundeskanzlerin Angela Merkel, dem Minister für Wirtschaft, Arbeit und Gesundheit Harry Glawe und Oberbürgermeister der Stadt Greifswald Dr. Stefan Fassbinder wurde der symbolische Grundstein für das neue Zentrum für Life Science und Plasmatechnologie gelegt.

„Mit dem Vorhaben werden die Voraussetzungen für noch mehr Forschung und Entwicklung in der Hansestadt gelegt“, betonte Wirtschaftsminister Glawe. Die Bundeskanzlerin bezeichnete Greifswald in Ihrer Rede als „Juwel im Bereich der Pharmakologie, der Life-Science und Plasmatechnologie“ und unterstrich, dass der Norden vorne mit dabei sei, wenn es um das Thema Wissenschaft und Forschung geht.

In dem Gebäude wird ein fachspezifisches Forschungs-, Dienstleistungs- und Gründerzentrum entstehen. Es bietet auf 5500qm Platz für über 200 neue Arbeitsmöglichkeiten.

Bereits 2022 soll das Life Science Zentrum in Betrieb genommen werden. Wir freuen uns sehr über den Ausbau der Stadt Greifswald als Standort für Plasmatechnologien und die dadurch entstehenden neuen Möglichkeiten.

Der NDR war mit einem Team dabei und hat den Moment festgehalten.

 

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Die symbolische Grundsteinlegung im Beisein von Bundeskanzlerin Angela Merkel, dem Minister für Wirtschaft, Arbeit und Gesundheit Harry Glawe und Oberbürgermeister der Stadt Greifswald Dr. Stefan Fassbinder.

Kontakt

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.
Felix-Hausdorff-Str. 2
17489 Greifswald

Charlotte Giese
Kommunikation, Öffentlichskeitsarbeit

Tel.: +49 3834 - 554 3897
Mobil:  +49 162 655 0487
Fax: +49 3834 - 554 301

charlotte.giese@inp-greifswald.de
www.leibniz-inp.de

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