| | Einsatzbereit: Lambert Alff, Professor für Materialwissenschaften, zeigt die Anlage, mit der dünne Schichten von Materialien im Nanometerbereich hergestellt und auf ihre Eigenschaften hin überprüft werden können. Foto: Roman Grösser

Lambert Alff ist extrem gespannt. Im Dezember hat der Lehrstuhlinhaber des Fachbereichs Material- und Geowissenschaften der Technischen Universität mit Maschinenbauprofessor Matthias Oechsner einen „Loewe“-Antrag ans Land Hessen auf den Weg gebracht. Darin geht es nicht nur um eine Menge Geld, sondern auch um den Aufbau eines neuen Spitzenforschungszentrums für Substitutionsmaterialien und Materialkreisläufe an der TU Darmstadt.
Ob der Antrag bewilligt wird oder nicht, hängt davon ab, wie die wissenschaftlichen Gutachter und die Vertreter des Wissenschaftsministeriums entscheiden. Im März werden sie vor Ort sein und sich über das Projekt informieren, das der Universität – über sechs Jahre verteilt – 22 Millionen Euro bringen würde.

Dies wäre nicht nur wünschenswert, weil dadurch fünf neue Professuren geschaffen und rund 30 Mitarbeiter ein neues Aufgabenfeld an der Lichtwiese finden würden, wo die Materialwissenschaftler seit Jahren erfolgreich arbeiten. Es wäre auch insofern wichtig, da die TU das zweite Standbein eines Projekts mit der Fraunhofer-Gesellschaft ist.
In Hanau wird Fraunhofer zeitnah eine Abteilung der Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) zum Thema Werkstoffsubstitution eröffnen, die aus Landesmitteln gefördert wird. Dort wird anwendungsnahe Forschung betrieben, während an der TU die ergänzende grundlagenorientierte, materialwissenschaftliche Vorarbeit geleistet werden soll.
Die inhaltlichen Forschungsschwerpunkte sollen auf Substitutionsmaterialien gelegt werden. „Ohne die Einbindung von universitärer Grundlagenforschung wird man diese zentrale Zukunftsproblematik langfristig nicht erfolgreich lösen können. Und dafür brauchen wir ebenso wie die Kollegen in Hanau eine ausreichende Anschubfinanzierung durch das Land“, sagt Professor Alff.
Fakt ist, dass Rohstoffe und Werkstoffe begrenzt sind und die Preise entsprechend steigen. Das führt sogar dazu, dass Metalldiebe Strecken der Deutschen Bahn lahmlegen, weil sie Schienen ausbauen und verkaufen. Auch Silber wird immer teurer. Nicht nur, weil Anleger in der Krise gerne ein Edelmetall im Depot haben, sondern weil Silber etwa zur Herstellung von Solardächern benötigt wird. „Und bei chemischen Elementen wie Gallium, Indium und Neodym sowie bei teuren Metallen wie Lithium und Platin wird es bereits jetzt schon eng“, sagt Alff.

Lithium etwa braucht man für die Herstellung von Batterien, Indium für transparent leitfähige Elektroden in Solarzellen, Neodym für die Dauermagnete, mit denen die meisten Generatoren in Windrädern bestückt sind. Die TU-Wissenschaftler gehen nun der Frage nach, wie man nachhaltige Materialkreisläufe schaffen kann. Eine Möglichkeit ist, das Recycling zu verbessern, eine andere, ganz neue Materialien zu entwickeln oder vorhandene zu optimieren.
Als Beispiel nennt Alff Glas. Teure Kupferkabel seien zwar schon in Überseeleitungen durch Glasfaserkabel ersetzt, doch kurz vor dem Hausanschluss werde wieder Kupfer verwendet. In Summe macht diese „letzte Meile“ weit mehr Kabellänge aus als für eine Transkontinental-Leitung benötigt wird. „Hier benötigen wir Glasfasern mit besseren Eigenschaften“, sagt Alff. Bei Neodym, das bei Windrädern eingesetzt wird soll erforscht werden, ob man magnetische Werkstoffe „designen“ oder den Werkstoff ganz ersetzen kann.
Generell wollen die Darmstädter Wissenschaftler im „Loewe-Zentrum SubMateK“ die Kette von der grundlegenden Materialforschung und -entwicklung bis in das Bauteil und dessen Prüfung abbilden. Dies soll durch die enge Zusammenarbeit mit der bereits bestehenden Fraunhofer-Projektgruppe umgesetzt werden.
Nun bleiben Lambert Alff und seinem Team noch etwa sechs Wochen Zeit, den Besuch aus Wiesbaden vorzubereiten. „Die Chancen stehen 50 zu 50.“