Wie schneiden Metalle im Vergleich zu Wasserstoffderivaten ab? Lässt sich die Oxidation von Eisenpartikeln zuverlässig modellieren? Solche und weitere Fragen standen im Mittelpunkt von acht interdisziplinären Vorträgen des Clusterprojekts Clean Circles. Die Vortragenden gaben dabei Einblicke in bemerkenswerte Fortschritte aus vier Jahren Forschung.

Am 2. April 2025 kamen im Senatssaal des KIT in Karlsruhe die geladenen Gäste zum Abschlusstreffen des Projekts Clean Circles zusammen – darunter die Vizepräsidenten des KIT, Prof. Oliver Kraft, und der TU Darmstadt, Prof. Matthias Oechsner, sowie zahlreiche Projektpartner. In ihrer Begrüßung hoben die Sprecher Prof. Andreas Dreizler und Prof. Olaf Deutschmann den ganzheitlichen Ansatz des Projekts hervor: von den naturwissenschaftlich-technischen Grundlagen der Redox-Reaktionen über techno-ökonomische Bewertungen bis hin zu politischen Rahmenbedingungen.

Ein besonderer Dank wurde an die Fördergeber ausgesprochen. Neben der Finanzierung durch das hessische Ministerium für Wissenschaft und Forschung, Kunst und Kultur (HMWK), setzten das KIT, die TU Darmstadt, das DLR Institut für CO₂-arme Industrieprozesse und die Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) eigene Mittel ein. Als Projektpartner kamen später noch das Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien (MPI SusMat) und die Universität Heidelberg hinzu.

Nach den acht Spotlights aus verschiedenen Forschungsfeldern zog Sprecher Prof. Christian Hasse Bilanz und hob die fruchtbare Kollaboration mit mehr als 60 Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Journalen und zahlreichen Konferenzbesuchen hervor. Dies sei der Startschuss für ein ganzes Forschungs-Ökosystem rund um Metalle als Energiespeicher gewesen.

Auf Seiten der anwendungsnahen Forschung widmet sich das Konsortium des EU Projektes Combustion of Rechargeable Metal Fuels in Fluidized Bed Boilers (CORAL) der Energiebereitstellung mit Eisenwirbelschichtreaktoren. Zwei weitere Projekte zum Transfer von Eisen als Energieträger in die Anwendung sind in Vorbereitung.

Offene Fragen werden in weiteren Projekten der Grundlagenforschung untersucht, so auch der so genannte Wet Cycle. Der ERC Advanced Grant Aluminum-steam combustion for green energy (A-STEAM) untersucht dazu die Koproduktion von Wasserstoff und Hochtemperaturwärme mithilfe von Aluminium als Energieträger. Weitere Aspekte aus Clean Circles werden aktuell in Einzelprojekten der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) weitergeführt. Prof. Olaf Deutschmann (KIT) betonte das Potenzial des Wet Cycles mit dem ein Metallpulverspeicher in eine sichere, kompakte Quelle für Wasserstoff und Wärme verwandelt wird.

Eine effiziente und schnelle Implementierung von Metallen als Energieträger und Energiespeicher benötigt ein grundlegendes Verständnis der relevanten Prozesse – daher soll die einzigartige Expertise der Partner aus Clean Circles für weitere kollaborative Projekte genutzt werden.