KIT Responsible Innovation Challenge

sponsored by ARRTI - the KIT Academy for Responsible Research, Teaching, and Innovation

Die Gewinner!

Loop-Reaktor zur Erzeugung und Speicherung von Wasserstoff durch Reaktion von Eisen mit Wasser

von

Dr.-Ing. Fabian Hagen und Dr.-Ing. Björn Stelzner

Engler-Bunte-Institute, Combustion Technology

Die klimaneutrale Wasserstoffproduktion ist einer der Schlüssel zur Erreichung der globalen Klimaziele. Die Wasser/Eisen-Reaktionsroute (3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2) ermöglicht grundsätzlich eine direkte Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser, ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe. Da Eisen ein weit verbreitetes und kostengünstiges Element ist, könnte die genannte Reaktionsroute eine kostengünstige und nachhaltige Methode zur Wasserstofferzeugung darstellen. Zudem kann der Wasserstoff je nach Bedarf sowohl produziert als auch eingespeichert werden. Der Reaktionsweg birgt somit das Potential einer kontinuierlichen Energieversorgung, was insbesondere für den Ausgleich von Schwankungen in der erneuerbaren Energieerzeugung wichtig ist.

In dem geförderten Vorhaben soll ein Loop-Reaktor mit einer maßgeschneiderten Fe-Matrix mit hoher Zyklen-Stabilität entwickelt werden, der auf eine dezentrale, schnelle und saubere Wasserstoffproduktion aus Wasserdampf durch Umwandlung von Fe in Fe3O4 abzielt.

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Hochskalierung und kommerzielle Bereitstellung von Preußisch Weiß als Aktivmaterial für Natrium-Ionen Batterien

von

Büchele, Sebastian

Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme, Gruppe Synthese und keramische Pulvertechnologie

Bei stationären Batterien sind Preis und Verfügbarkeit entscheidend ... wenn sie in Verbindung mit erneuerbaren Energien für die Frequenzregulierung des Stromnetzes und als Kurzzeitspeicher für Spitzenlasten eingesetzt werden, wird die Zahl dieser Batterien weltweit enorm sein. Dann kommen nur noch reichlich vorkommende Elemente in Frage. Natrium- Ionen Batterien können bei richtiger Materialwahl für die positive Elektrode diese Anforderungen erfüllen. Wir haben ein solches Material für die positive Elektrode entwickelt. Es gehört der Materialklasse der Preußisch Weiß Analoge an. Dabei setzen wir auf eine wenig energieintensive Synthese bei niedrigen Temperaturen und geringem Druck. Die Synthese von exzellenten Materialien mit einer hohen spezifischen Kapazität bedarf jedoch stark verdünnten wässrigen Lösungen, weswegen für hohe Syntheseausbeuten große Volumina erforderlich sind.

Unser Ziel ist es die Syntheseausbeute zu maximieren und den Syntheseprozess so zu optimieren, dass er in kostengünstigen Maschinen bspw. aus der Lebensmittelindustrie erfolgen kann. Bei Erfolg des Projekts ist eine Ausgründung vorgesehen, um das Preußisch Weiß an Forschungsgruppen und die Industrie zu vertreiben.

Termine 2023/01

Bewerbungsfrist:	14. April 2023
Förderungsentscheid:	15. Mai 2023
Förderungsbeginn:	1. Juli 2023

Worum geht es?

Rund 1500 Forscherinnen und Forscher arbeiten am KIT an einem verlässlichen, sicheren und nachhaltigen Energiesystem für die klimaneutrale Gesellschaft der Zukunft. An einem der der größten Energieforschungszentren Europas nehmen sie ein für die Existenz und Weiterentwicklung unserer Gesellschaft fundamentales Projekt in Angriff: den Umbau unseres Energiesystems. (https://www.kit.edu/themen/energie.php) Priorität genießt dabei unter anderem der Bereich Energiespeicher.

Die KIT-Academy for Responsible Research, Teaching, and Innovation (ARRTI) fördert diese Forschung und bietet mit der Responsible Innovation Challenge Mitarbeiter:innen des KIT Unterstützung bei der Umsetzung von Projekten im Bereich Energiespeicher an, die in besonderer Weise von ethischem Bewusstsein zeugen.

Wer kann teilnehmen?

Sie sind zum Zeitpunkt der Antragstellung Doktorand:in am oder wissenschaftliche Mitarbeiter:in des KIT. Sie arbeiten alleine oder im Team an einem Produkt, Verfahren oder Service im Bereich Energiespeicher, basierend auf Know-how aus dem KIT und mit dem Transfer zur Praxis zum Ziel.

Was bietet ARRTI?

Finanzielle Förderung

Die maximale Fördersumme beträgt 80.000€. Gefördert werden Projekte mit einer Laufzeit von bis zu einem Jahr.*

_{*Die Fördergelder werden befristet auf ein Jahr für die Projekte zur Verfügung gestellt und dürfen nach Landeshaushaltsordnung für Personal-, Sach- und Investitionsmittel verausgabt werden. Im Förderzeitraum nicht verausgabte Mittel fallen an den Gesamttopf zurück. Die Projekte werden aus der Exzellenzuniversität heraus als KIT-Projekte gefördert. Eine Förderung im Rahmen der Challenge kann auch dazu dienen, Vorarbeiten für eine spätere Ausgründung zu leisten. Die Mittelplanung unterliegt strenger Jährlichkeit. Für das jeweilige Jahr eingeplante Mittel sind zwingend im geplanten Jahr zu verausgaben.}

Ideelle Förderung

Teilnahme am Fellowship-Programm der ARRTI-Akademie (Pilotphase).*

_{*Das Fellowship-Programm ermöglicht unter anderem die Teilnahme an ARRTI-(Netzwerk-)Veranstaltungen, den engen Austausch mit der ARRTI-Akademie und enthält weitere ARRTI-Angebote (z.B. ethische Reflexionssitzungen, Innovationscoachings).}

Was muss ich dafür tun?

Die ARRTI-Herausforderung

Mit der Responsible Innovation Challenge prämiert ARRTI Ideen, die in besonderer Weise von ethischem Bewusstsein zeugen: Sie wollen nicht nur Verantwortung übernehmen und Gutes tun. Sie denken ebenso über den geeigneten, verantwortungsvollen Weg, Ihr Ziel zu erreichen, nach und welche Mittel verantwortungsvoller Weise einzusetzen sind. Gutes tun und das auf gute Weise ist somit der Leitfaden Ihrer verantwortungsvollen innovativen Idee.

Teilnahme an der Challenge

Stellen Sie im Antragsdokument auf 2 Seiten dar, warum ihr Projekt 1. einen guten Zweck verfolgt und inwiefern 2. der Zweck auf gute Weise realisiert wird. Das Antrags-Template, welches weitere Angaben wie Projektplanung abfragt, findet sich im Downloadbereich dieser Seite.

Vollständige Anträge können bis zur Bewerbungsfrist als PDF per Mail an uns gesendet werden.

Der Auswahlprozess

Die Auswahl der Projekte erfolgt durch eine unabhängige Jury aus Professor:innen des KIT entlang eines Kriterienkatalogs.* Die Beurteilung der Anträge durch die Jury erfolgt „Personen-blind“, personenbezogene Daten dienen nur der administrativen Arbeit.

_{*Die eingereichten Projektideen werden anhand von fünf Kriterien bewertet:}

_{Problemidentifikation: Widmet sich die Innovationsidee einem Gegenstand im Sinne der Ausschreibung? Wie überzeugend wird dieser begründet?}
_{Reflexionshöhe: Wie überzeugend ist die Begründung für die Innovationsidee als eine gute Antwort auf das Problem im Sinne der Ausschreibung? Wie gut sind mögliche, nicht-intendierte Nebeneffekte mitbedacht?}
_{Inventionshöhe: Ist die Idee kreativ und neu?}
_{Innovationspotenzial hinsichtlich Marktpotenzial und Bedürfnissituation}
_{Umsetzungsnähe: Wie hoch ist der Reifegrad der Idee? Wann ist die praktische Realisierung zu erwarten?}

Kontakt

Sie haben Fragen? Dann schreiben Sie uns gerne eine E-Mail. Bei Bedarf bieten wir auch gerne ein persönliches Gespräch an.

Dokumente

Antrags-Template

_{Bearbeitungsstand: 21. März 2023}