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Dr. Stephan Krohns erforscht Materialien für die Energiespeichersysteme der Zukunft

Dr. Stephan Krohns ist Physiker und Materialwissenschaftler und entdeckte bereits früh seine Leidenschaft für das Thema Energiesysteme: Vom Praktikum in der Entwicklungsabteilung für Brennstoffzellen der Volkswagen AG bis zum Engagement für ein virtuelles Kraftwerk im Lechfeld begeistert er sich schon lange für technische Lösungen für die Energiewende. Seit 2006 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Experimentalphysik V von Prof. Dr. Dipl.-Ing. Alois Loidl beschäftigt. Seine Forschungsschwerpunkte liegen auf Synthese, Charakterisierung und Analyse von Materialien mit ungewöhnlich hohen dielektrischen Konstanten, also Materialien, die bei der Entwicklung von Energiespeichern eine wichtige Rolle spielen. Seit August 2012 leitet er die von ihm initiierte und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Nachwuchsgruppe zum interdisziplinären Thema „Entwicklung ressourceneffizienter Kondensatoren zur Energiekurzzeitspeicherung (ENREKON)“. Seit 2012 betreut er außerdem zwei Doktoranden des Graduiertenkolleges „Ressourcenstrategische Konzepte für zukunftsfähige Energiesysteme“. Stephan Krohns engagiert sich nicht nur im akademischen Rahmen, sondern ist auch ein bekanntes Gesicht bei Kommunen und Energieversorgern: Von seiner Beteiligung an Klimaschutzkonzepten und regionalem Energiekongress bis zu seinem persönlichen Leidenschaftsprojekt eines Virtuellen Kraftwerks im Lechfeld ist er intensiv auch mit Anwendern der entwickelten Technologien vernetzt.

Herr Dr. Krohns, Sie sind Materialwissenschaftler und unter anderem Experte für Energiekurzzeitspeicher. Wie fördern Sie mit Ihrer Expertise Ressourceneffizienz?

Der Bereich der Materialforschung ist bei uns in erster Linie Grundlagenforschung und liefert damit die Bausteine für anwendungsnahe Themen wie z.B. Energiespeichersysteme. Im Gebiet der Energiekurzzeitspeicher suche ich nach Substituten für kritische Materialien, die ähnlich gute oder bessere Eigenschaften besitzen, aber auch ökologisch verträglich und ökonomisch sinnvoll sind. Dafür begebe ich mich auf die Suche nach geeigneten Marktmodellen oder nach den besten Speichermöglichkeiten für konkrete Problemstellungen. In technischer Hinsicht erarbeite ich geeignete Kenngrößen für die unterschiedlichen Speichertypen. Im Anwendungsfall stelle ich mir dann die Frage, wie bereits vorhandene Lösungen noch effizienter gestaltet werden können.

Durch diese Nähe von Grundlagenforschung und anwendungsorientierten Arbeiten ergeben sich Rückkoppelungen, die die Erfahrungen aus der Anwendung in die Grundlagenforschung einbringen und dort berücksichtigt werden. Damit Anforderungen und Lösungen optimal zusammen passen.

Seit wann beschäftigen Sie sich mit dem Thema Ressourceneffizienz, Herr Dr. Krohns?

Das Thema Ressourcen und Energieeffizienz beschäftigt mich im weiteren Sinne seit längerem. „ Vom Problem zur Lösung“ ist schon immer mein Motto gewesen. Auch im Privaten beschäftige ich mich daher gerne mit Fragen, wie beispielsweise die Zukunft von morgen aktiv gestaltet werden kann. Mein inhaltlicher Schwerpunkt liegt auf Themen der Energie. Im Projekt „virtuelles Kraftwerk Lechfeld“ habe ich mich beispielsweise mit der Idee einer Transformation des Energiesektors beschäftigt. Solche zukunftsweisenden Fragestellungen benötigen eine interdisziplinäre Sichtweise und Zusammenarbeit. In der Nachwuchsgruppe zum Thema „Entwicklung ressourceneffizienter Kondensatoren zur Energiekurzzeitspeicherung (ENREKON)“ arbeiten daher Nachwuchswissenschaftler aus der Physik, der Betriebswirtschaftslehre und der Ressourcenstrategie eng zusammen, um funktionierende, ressourceneffiziente und wirtschaftlich sinnvolle Konzepte für Energiespeicherung zu erarbeiten.

Mit welchen Problemen oder Fragestellungen könnte ich als Kunde oder Ratsuchender zu Ihnen kommen?

Generell beschäftigen wir uns mit Fragen, die die Zukunft betreffen. Energieversorger kommen beispielsweise auf uns zu und wollen Ideen für Fragestellungen wie „Wie kann die Energieversorgung in 15 Jahren aussehen und welche Materialien werden relevant sein?“.

Der Lehrstuhl Experimentalphysik V hat außerdem im Bereich von Messtechniken zu magnetischen und elektrischen Eigenschaften von Materialien umfangreiche Expertise aufgebaut. Wir führen daher für Unternehmen Auftragsmessungen durch.

Der direkte Ansprechpartner für Unternehmen ist das Anwenderzentrum Material- und Umweltforschung (AMU), welches als Schnittstelle für materialwissenschaftlichen Kompetenztransfer zwischen dem Institut für Physik der Universität Augsburg und der Industrie fungiert.

Herr Dr. Krohns, wie wird Ihrer Meinung nach die Energieversorgung der Zukunft aussehen?

Es wird ein Umdenken im Bereich der Energieversorgung geschehen. Energieversorger werden zu Energiedienstleistern und keine Einzellösungen, sondern Komplettpakete z.B. für Wohnhäuser anbieten. Darin können dann eine energieeffiziente Gebäudegestaltung und ressourceneffiziente Photovoltaikanlagen enthalten sein.

Dr. Stephan Krohns

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Universität Augsburg Lehrstuhl für Experimentalphysik V
Universitätsstr. 1
86159 Augsburg
Tel +49 821 598-3606
Fax +49 821 598-3649

Das bietet Dr. Stephan Krohns:

Kernkompetenzen von Dr. Stephan Krohns:

Analyse von Materialien mit kolossalen dielektrischen Konstanten
Dielektrische Spektroskopie an Festkörpern in einem weiten Temperatur- und Frequenzbereich
Interdisziplinäre Forschung: „The route to resource-efficient novel materials“
Entwicklung von Energiekurzzeitspeicher auf Basis von Festkörpern und ionischen Flüssigkeiten
Analyse von z.B. ladungsordnenden Nickelaten und Erforschung des Einflusses der Ladungsordnung auf die dielektrischen Eigenschaften
Neue magnetische und dielektrische Materialien
Energiekonzepte

Anwendungs- und Technologiebereiche:

Energie
Energieerzeugung / Erneuerbare Energien
Energiespeicher
Materialforschung & Entwicklung
Materialeffizienz
Neue Materialien
Rohstoffherstellung / -aufbereitung

Phasen im Produktlebenszyklus:

Materialforschung/ -entwicklung
Rohstoffherstellung / -aufbereitung