das Wasserstoff produziert.
Jede Pflanze braucht zum Wachsen: Wasser, Luft und Licht.
Mit Hilfe der Sonnenenergie zerlegen die Blätter zunächst Wasser
in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff.
Der erste Schritt der sogenannten Fotosynthese.
Was die Natur wie selbstverständlich macht,
versuchen Professor Thomas Hannappel und sein Team
von der Technischen Universität Ilmenau im Labor nachzubauen.
Damit könnte Wasserstoff, so die Hoffnung,
günstig und mit wenig Aufwand hergestellt werden.
Das ist ein Riesenerfolg,
dass wir die Natur imitieren und Sonnenlicht nutzen.
Im ersten Schritt, um elektrische Leistung zu erzeugen
und im nächsten Schritt, um solare Brennstoffe zu haben,
um chemische Energie speichern zu können in Form von Wasserstoff.
Dazu entwickelten die Ilmenauer Forscher dünne Halbleiter,
die den Fotosynthese-Vorgang in der Natur imitieren,
"künstliche Blätter".
Hält man diese in eine wässrige Lösung
und bestrahlt die Zellen mit Licht,
steigen zur einen Seite Bläschen mit Sauerstoff
und zur anderen mit Wasserstoff auf.
Die direkte Umwandlung von Licht in Wasserstoff
könnte die Produktion des Brennstoffs der Zukunft
effizienter machen.
Serienreif ist die Technik noch lange nicht,
aber erste Versuche seien vielversprechend, so die Forscher.
In der natürlichen Photosynthese liegen die Effizienten bei 1%.
Was wir kürzlich zeigen konnten, ist,
dass man schon in die Nähe von 20% kommen kann.
Soll heißen: aus 1000 Watt Sonnenenergie
lassen sich 200 Watt Energie in Form von Wasserstoff erzeugen.
Neben der Effizienz stellt auch das Material der "künstlichen Blätter"
die Wissenschaftler vor Herausforderungen.
Die bisher entwickelten "Blätter"- Halbleiter fangen schnell an,
Rost anzusetzen.
Offene Fragen gibt es auch zu den Prozessen am Übergang
von flüssigem und festem Material, der sogenannten Grenzfläche.
Diese Fehler ziehen sich von der Grenzfläche
durch die gesamte Struktur und wenn ich es an der Grenzfläche minimiere,
habe ich insgesamt weniger Fehler in der Struktur und weniger
Fehler heißt, höhere Effizienz.
Die Ilmenauer Wissenschaftler
arbeiten hier mit Forschern aus der ganzen Welt zusammen.
In dieser Maschine werden Halbleiter hergestellt von höchster Qualität.
Das sind Weltraumatmosphäre,
da werden die Proben sehr sauber gehalten, atomar sauber,
so dass wir genauestens untersuchen können.
In dieser Peripherie können wir Wissenschaft betreiben
mit Industriecharakter.
Diesen Spagat, den schafft man nur bei uns,
nur in keiner anderen Stelle der Welt.
Was die Wissenschaftler in Ilmenau erforschen,
könnte im Idealfall in 10 bis 15 Jahren Industriereife haben.
Thomas Hannappel ist sich sicher, dass sich mit seiner Forschung
Energieprobleme der Zukunft lösen lassen.
Seine Vision: einst werden nicht mehr Solaranlagen,