Millionenförderung für zwei neue Forschungsprojekte
Millionenförderung für zwei Projekte der Universität Münster: Das Ministerium für Kultur und Wissenschaft (MKW) des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützt im Rahmen des Förderprogramms „Profilbildung“ zum einen das an der Universität Münster angesiedelte Projekt „BIOSTORE“ zur Entwicklung nachhaltiger Batterien mit fast 2,7 Millionen Euro. Das interdisziplinäre münstersche Team um den Biotechnologen Prof. Dr. Jochen Schmid möchte mithilfe nachwachsender Rohstoffe möglichst nachhaltige Batterien entwickeln. Das zweite Projekt – „QuGrids“ – ist ein mit insgesamt rund drei Millionen Euro gefördertes Verbundprojekt zur Optimierung von Energienetzen mittels Quantentechnologien und wird vom Forschungszentrum Jülich (FZJ) koordiniert. Von der Universität Münster ist der Physiker Prof. Dr. Carsten Schuck beteiligt. Weitere Partner bei „QuGrids“ sind Teams der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen und vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT). Die Laufzeit für beide Projekte beträgt drei Jahre, Projektstart ist November 2023.
„BIOSTORE“ (Biologization of Batteries and Materials: Developing the Battery of the Future)
Ein Problem der Energiespeicherung ist die Belastung der Umwelt, beispielsweise durch umweltschädliche Materialien in Batterien. Die Biologisierung von Batterien, also ihre Herstellung mithilfe nachwachsender Rohstoffe, ist daher eine große Herausforderung. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des interdisziplinären Projekts „BIOSTORE“ setzen hier an und möchten möglichst nachhaltige Batterien entwickeln.
In BIOSTORE forschen Angehörige unterschiedlicher Disziplinen zusammen: Neben Biologie, Chemie und Batterieforschung gehören die Politik- und Sozialwissenschaften sowie die Wirtschaftswissenschaften dazu. In einem stufenweisen Forschungs- und Entwicklungsprozess möchte „BIOSTORE“ auf fossilen Grundstoffen basierende, teils giftige Stoffe möglichst durch biobasierte und recycelbare Materialien ersetzen. Dabei soll neben den Grundsätzen der zirkulären – also auf lange Lebensdauer und Wiederverwertung ausgelegten – Wirtschaft auch die gesellschaftliche Akzeptanz berücksichtigt werden. Die Forschung soll zunächst Batterien umweltfreundlicher machen, aber zukünftig auch auf andere Anwendungen ausgeweitet werden und dort für bessere Umweltverträglichkeit sorgen, zum Beispiel in der Textil-, Kunststoff- und Bauindustrie.
„Es handelt sich um ein inter- und transdisziplinäres Projekt, welches als Grundlage für die Etablierung eines neuen Forschungsprofils an der Universität Münster dienen soll“, unterstreicht Projektsprecher Jochen Schmid vom Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie. „Es geht um die Biologisierung der Technik als Basis für eine nachhaltigere Neuausrichtung industrieller Prozesse, die aktuell primär auf dem Einsatz fossiler Rohstoffe beruhen.“ An der Universität Münster wird eine Vielfalt an Biopolymeren und Bioadditiven erforscht, die nun für die Anwendung nutzbar gemacht werden sollen. Neben Jochen Schmid gehören dem erfolgreichen Kernteam Prof. Dr. Doris Fuchs, Prof. Dr. Antonia Graf und Prof. Dr. Thomas Dietz (Institut für Politikwissenschaft), Prof. Dr. Jens Leker (Institut für Betriebswirtschaftliches Management im Fachbereich Chemie und Pharmazie), Prof. Dr. Dirk Prüfer (Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen) sowie Prof. Dr. Martin Winter (MEET Batterieforschungszentrum) an.
„QuGrids“ (Quantum-based Energy Grids)
Das Projektteam von „QuGrids“ erforscht die Optimierung von Energienetzen mittels Quantentechnologien. Dabei wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, inwiefern der Einsatz von Quantencomputern und Quantenkommunikationsnetzwerken die Planung und den Betrieb von Energienetzen verbessern kann, um zu einem nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen beizutragen.
Die Arbeitsgruppe von Carsten Schuck am Department für Quantentechnologie der Universität Münster bringt ihre Expertise im Bereich der Quantenkommunikation ein. „Wir suchen nach Lösungen zur sicheren Quanteninformationsübertragung, die speziell auf quantenbasierte Energienetze abgestimmt sind“, beschreibt Carsten Schuck. Dazu gehört die Entwicklung sogenannter integrierter Quantentechnologie-Hardware für Kommunikation, Signal- und Datenverarbeitung. Die Hardware basiert auf Entwicklungen an der „Münster Nanofabrication Facility“ (MNF) der Universität Münster, die über das Spin-off „Pixel Photonics“ auch bereits erfolgreich kommerzialisiert wurden.
Ein weiteres Ziel von „QuGrids“ ist die Vernetzung der Forschungsaktivitäten in Nordrhein-Westfalen in diesem Bereich und die Ausbildung wissenschaftlicher Nachwuchskräfte.