Kohlenstoffdi­oxid aus der Luft absorbieren: TUD-Wissenschaftler Hans Kleemann nimmt an der Trans­ferakademie der Joachim Herz Stiftung teil

Dr. Hans Kleemann und sein Team vom Institut für Angewandte Physik (IAP) an der Technischen Universität Dresden (TUD) werden im Programm der „innovate! Academy“ der Joachim Herz Stiftung gefördert. Für die Projektlaufzeit von zwei Jahren erhalten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 250.000 Euro, um die am Institut entwickelte Methode zur effizienten Entnahme von Kohlenstoffdioxid (CO₂) aus der Luft mittels biologischer Abfallprodukte in die Anwendung zu überführen.

Der durch den Menschen verursachte CO₂-Ausstoß und die daraus resultierenden Folgen stellen die Menschheit vor existentielle Herausforderungen. Zwar gibt es klare Reduktionsziele für den Ausstoß von CO₂, ohne die direkte Entnahme von CO₂ aus der Luft und dessen Speicherung, sind diese Klimaziele aber kaum realisierbar. Hier setzt die Entwicklung von sogenannten Direct-Air-Capture (DAC) Methoden an, um Kohlenstoffdioxid aus der Luft herauszulösen. Bisher genutzte Verfahren basieren häufig auf toxischen Chemikalien. Das Einfangen des Treibhausgases benötigt zudem sehr viel Energie (oft Temperaturen von über 200 Grad Celsius). Dadurch sind diese Methoden weder ökonomisch noch ökologisch interessant.

Das Team am IAP der TU Dresden hat eine Technologie entwickelt, bei der dünne Membranschichten aus biologischen Abfallprodukten genutzt werden, um effizient CO₂ aufzunehmen – aber auch konzentriert wieder abzugeben. Für diese Technologie wird ein spezieller Phasenübergang in der organischen Substanz genutzt, welcher in einem sehr kleinen Temperaturfenster unter Einfluss von CO₂ stattfindet. So gelingt es den Forschenden durch kleine Temperaturdifferenz (zwischen 20 und 40 Grad), CO₂ direkt aus der Luft zu entnehmen und zu speichern.

„Die TU Dresden trägt in vielen Forschungsfeldern durch die Bearbeitung zukunftsweisender Fragen einen wichtigen Teil zur Bewältigung globaler Herausforderungen bei. Wir gratulieren Hans Kleemann und seinem Team, dass sie mit Unterstützung der Joachim Herz Stiftung ihren Forschungsansatz gezielt weiterentwickeln können und Impulse für den Transfer dieser Technologie erhalten“, so Prof. Angela Rösen-Wolff, Prorektorin Forschung an der TUD.

Die „innovate! Academy“ der Joachim Herz Stiftung ermöglicht es dem Entwicklungsteam, einen vollständigen Prototyp für eine DAC-Anlage zu verwirklichen und dabei wichtige Erfahrungen hinsichtlich der Prozessführung und Skalierung zu sammeln. Gleichzeitig wird die „innovate! academy“ das Team um Dr. Hans Kleemann dabei unterstützten, die wissenschaftlich-technologische Perspektive um eine wirtschaftliche Sicht zu ergänzen. Denn Ziel des Projektes ist es auch, eine wirtschaftliche Verwertung der Technologie auf den Weg zu bringen.

„Ich freue mich außerordentlich darüber, dass wir mit unserem Projekt an der ‚innovate! Academy‘ teilnehmen können. Uns erwarten spannende technologische Entwicklungen gepaart mit dem Fokus auf den Technologietransfer in die Wirtschaft. Insbesondere vom Austausch mit anderen Teams der Akademie erhoffe ich mir eine stimulierende aber auch sich gegenseitig herausfordernden Atmosphäre, die uns beflügelt“, prognostiziert Hans Kleemann.

Über Dr. Hans Kleemann

Hans Kleemann leitet am Institut für Angewandte Physik und dem Integrated Center for Applied Physics und Photonic Materials der TUD die Gruppe „Organic Devices and Systems“. Mit seinem Team geht er der Frage nach, wie elektronische Systeme nachhaltig gestaltet werden können. Dabei erstrecken sich seine Arbeiten von fundamentalen physikalischen und materialwissenschaftlichen Fragenstellungen, über prozesstechnische Forschung bis hin zur Systemintegration und Methoden des neuromorphen Rechnens. Erst kürzlich erhielt er den Joachim Herz Preis für seine Arbeiten zu nachhaltigen Leiterblatten basierend auf natürlichen Blättern und biotechnologischen Prozessen.

Über die Joachim Herz Stiftung

Die Joachim Herz Stiftung wurde 2008 in Hamburg gegründet. Ihr Ziel ist es, wirksame Lösungen für Herausforderungen wie den Klimaschutz, die Ressourcenknappheit oder den Fachkräftemangel zu schaffen. Sie setzt sich dafür ein, dass mehr Innovationen aus der Spitzenforschung in die Anwendung gelangen und stärkt unternehmerische Talente, die innovative Geschäftsmodelle entwickeln. Sie fördert Future Skills und die digitale Transformation, um damit neue Impulse für die berufliche Bildung zu setzen.

Über die „innovate! Academy“

Mit der „innovate! akademy“ bietet die Joachim Herz Stiftung exzellenten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit, ihre Forschungsideen in die Praxis zu überführen. Über einen Zeitraum von zwei Jahren verbindet das Programm finanzielle Förderung mit einem passgenauen Seminarangebot und fördert den Austausch über Fachgrenzen hinweg. Ziel ist es, innovative und risikoreiche Forschungsvorhaben an den Schnittstellen von Naturwissenschaften, Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften zu unterstützen, die einen konkreten Nutzen für Wirtschaft und Gesellschaft entfalten können.

Kontakt:
Dr. Hans Kleemann
Institut für Angewandte Physik
Integrated Center for Applied Physics und Photonic Materials
TU Dresden
Tel.: +49 351 463-43379
E-Mail: