Energie und Umwelt

Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben eine neue Methode entwickelt, um Feinstaub noch genauer als bislang zu analysieren. Mit ihrer Hilfe widerlegten sie die Lehrmeinung, dass Moleküle im Feinstaub keine chemischen Umwandlungen mehr eingehen, weil sie in Schwebepartikel eingebunden sind.

Ein Interview über Fahrzeugantriebe mit Christian Bauer, Wissenschaftler am Labor für Energiesystemanalyse des PSI und spezialisiert auf Lebenszyklus- und Nachhaltigkeitsanalysen.

Benziner, Diesel, Brennstoffzelle oder Elektro – welches Auto hat Zukunft? Eine PSI-Studie hat die Klimabilanz verschiedener heutiger Antriebe untersucht und zudem ins Jahr 2040 projiziert.

Um den Strassenverkehr der Schweiz zukunftsfähig zu machen, ist vor allem Forschung gefragt. In den Grossforschungsanlagen des PSI untersuchen Chemiker und Ingenieure, wie Antriebe effizienter und abgasärmer werden.

Drei Forscher teilen sich dieses Jahr den Nobelpreis in Chemie. Sie werden ausgezeichnet für ihren jeweiligen Beitrag zur Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien. Petr Novák forscht am PSI ebenfalls in diesem Bereich und kennt die drei Preisträger seit Jahrzehnten persönlich. Im Interview erzählt er, wie er einem von ihnen im entscheidenden Moment gegenübersass.

Ein PSI-Forschungsprojekt zur Untersuchung von Atmosphärenchemie geht am 20. September 2019 an Bord des Eisbrechers «Polarstern». Die Forscherin Julia Schmale erzählt von der anstehenden Expedition und von ihrer Beteiligung daran.

Alle drei Jahre lotet der Weltenergierat in verschiedenen Szenarien mögliche Entwicklungen des globalen Energiesystems aus. Tom Kober, Leiter der PSI-Forschungsgruppe Energiewirtschaft und einer der Hauptautoren der Studie, erklärt, was die einzelnen Szenarien bedeuten und wie sich die Klimaerwärmung reduzieren liesse.

Forschende des PSI haben mechanische Vorgänge in Feststoffbatterien so genau wie noch nie beobachtet. Mittels Röntgentomografie an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS entdeckten sie, wie sich Risse im Inneren der Batterien ausbreiten. Die Erkenntnisse können dabei helfen, Akkus für Elektroautos oder Smartphones sicherer und leistungsfähiger zu machen.

Auf der Forschungsstation Jungfraujoch untersuchen PSI-Wissenschaftler Feinstaubpartikel. Und müssen damit klarkommen, dass der menschliche Körper nicht für ein Leben auf 3500 Meter über dem Meer gemacht ist.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI analysieren das Potenzial von Power-to-X für die Energieversorgung der Schweiz und stellen ihre Ergebnisse in einem Weissbuch vor. Ein Resultat: Die Kosten für Energie aus Power-to-X könnten um bis zu einem Drittel fallen.

PSI-Forschende bohren im Hochgebirge durch jahrtausendealtes Gletschereis und analysieren im indischen Delhi die weltweit höchsten Feinstaubkonzentrationen. Sie tragen dazu bei, globale Fragen zum Klimawandel zu klären und die Luftverschmutzung einzudämmen.

Mit dem Startschuss für das Projekt ReMaP erhalten Unternehmen eine weitere Möglichkeit schon jetzt ihre Vision für das Energiesystem der Zukunft zu testen. Die ESI-Plattform des PSI trägt dazu bei, erneuerbare Energie künftig besser und intelligenter zu nutzen.

Im Forschungsbereich für Nukleare Energie und Sicherheit am PSI beschäftigt sich Johannes Bertsch mit den sogenannten Hüllrohren, die in Kernkraftwerken zum Einsatz kommen.

Kleiner, schneller und vor allem energieeffizienter soll die Elektronik werden. Auch in mehreren Forschungsgruppen am PSI sind diese Themen präsent. Von schrittweisen Verbesserungen bis zum kompletten Umdenken – wer tüftelt derzeit woran?

An der ESI-Plattform am Paul Scherrer Institut PSI suchen Forschende nach Lösungen für die Energiezukunft der Schweiz und verbessern den Wirkungsgrad moderner erneuerbarer Energieformen. Mit einer Minigasturbine haben sie jetzt einen weiteren Energiekreislauf geschlossen.

In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts führte eine Serie grosser Vulkanausbrüche in den Tropen zu einer vorübergehenden globalen Abkühlung des Erdklimas. Dass in der Endphase dieser sogenannten Kleinen Eiszeit die Alpengletscher wuchsen und anschliessend wieder zurückgingen, war ein natürlicher Prozess. Dies haben nun PSI-Forschende anhand von Eisbohrkernen nachgewiesen.

Forschende des PSI haben einen neuen Katalysator für die Reinigung von Abgasen aus Erdgasmotoren entwickelt. Er ist auch bei niedrigen Temperaturen sehr aktiv und bleibt es über lange Zeit. So lässt sich Erdgas sauberer und klimaschonender verbrennen. Erd- und Biogas werden dadurch noch attraktiver als Ersatz für Erdölprodukte – zum Beispiel als Treibstoff für Autos.

PSI-Forschende haben herausgefunden, weshalb es bei niedrigen Temperaturen schwieriger ist, die gesundheitsschädlichen Stickoxide in Dieselabgasen zu bekämpfen – und wie sich zukünftig die Abgase je nach Temperatur effizienter reinigen lassen.

Produzieren Fotovoltaik- oder Windkraftanlagen mehr Strom, als das Netz aufnehmen kann, geht wertvolle Energie verloren. Auf der ESI-Plattform untersuchen Forschende des PSI, wie Brennstoffzellen dazu beitragen können, diese Energie durch Speicherung gezielt nutzbar zu machen.

In Freiburg sitzt das junge Unternehmen Swiss Hydrogen. Hier wird an konkurrenzfähigen Hochleistungs-Brennstoffzellen getüftelt, die sich in umweltfreundlichen Fahrzeugen oder stationär als Stromerzeuger einsetzen lassen. Von der Zusammenarbeit mit dem PSI profitieren beide Seiten, erzählt Geschäftsführer Alexandre Closset im Interview.