Leistungszentrum-Wasserstoff HessenGanzheitliche Betrachtung in der Materialentwicklung: Wasser-Elektrolyse als Fallbeispiel
Die Etablierung einer Kreislaufwirtschaft bedarf neuer Konzepte zum Design von Materialien. Die bloße Bewertung von Materialien auf Grundlage ihrer Leistungsfähigkeit greift für die Anwendung zu kurz, da wir effizientes Recycling und andere Aspekt der Nachhaltigkeit schon bei der Konzeption und Herstellung neuer Materialsysteme mitdenken müssen. Nur so lassen sich die Ökobilanz und Versorgungssicherheit mit Materialien und wertvollen Rohstoffen für neue Technologien gewährleisten sowie etablierte Technologien schrittweise nachhaltiger gestalten.
Die Herausforderung liegt unter anderem in der Kopplung von Materialforschung und Nachhaltigkeitsbewertung. Im „Standpunkt“ in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ beleuchten Dr. Sebastian Klemenz sowie Dr. Andreas Stegmüller eine Modellierungsmethode für eine ganzheitliche Bewertung am Beispiel der Herstellung von Katalysatoren für die Wasser-Elektrolyse. Gerade Technologien der nachhaltigen Wasserstoffproduktion, -speicherung und -verwendung sind derzeit in genau dem Stadium, in dem die Etablierung von einheitlichen Nachhaltigkeitskriterien entscheidend für die Sicherung und Kreislaufführung wichtiger Ressourcen ist. Dabei beleuchten die Autoren des Fraunhofer IWKS, warum sie und die Co-Autoren aus der Max-Planck-Gesellschaft hier ein Umdenken anstreben.
Den vollständigen Artikel finden Sie auf Deutsch und Englisch im Open Access unter https://doi.org/10.1002/ange.202105324
Sustainable Water Electrolysis: A Case Study for holistic Material Assessment
The establishment of a circular economy needs new concepts for material design. The focus on performance as the only figure of merit does not cover the requirements for application. Especially aspects of sustainability such as efficient recycling strategies need early inclusion in the design process. This is the only way to ensure the eco-balance and security of supply of materials and valuable raw materials for new technologies and to gradually make established technologies more sustainable.
The challenge lies, among other things, in connecting materials development and sustainability assessment. In the "Viewpoint" in the journal "Angewandte Chemie", Dr. Sebastian Klemenz as well as Dr. Andreas Stegmüller discuss a modeling method for a holistic assessment using the example of catalysts for water electrolysis. The emerging technologies for green hydrogen production, storage and use, in particular, harbor the urgent need of assessment before their implementation in the industrial scale. This is where the establishment of uniform sustainability criteria is crucial for securing and recycling important resources. In this context, the authors from Fraunhofer IWKS and the co-authors from the Max Planck Society shine a light on reasons to promote a change of mind in materials design processes.
The full article is available as open access in German and English here: https://doi.org/10.1002/anie.202105324 .