Hannover Messe: Die Universität Jena präsentiert praxisnahe „Forschung für die Zukunft“

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Innovative Batterietechnik, Wassersensoren, eine Technische Niere,
individualisierten 3D-Druck und weitere praxisnahe Forschungsergebnisse
präsentiert die Friedrich-Schiller-Universität Jena auf der Hannover-Messe
2025.

Durch die zunehmende Elektrifizierung der chemischen Industrie und des
Verkehrswesens steigt weltweit der Bedarf an nachhaltigen und regional
verfügbaren Ausgangsstoffen für elektrochemische Energiespeicher. Prof.
Dr. Martin Oschatz und sein Team im Institut für Technische Chemie und
Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena setzen deshalb auf
Lignin als Ausgangsstoff für Batterieelektroden. Lignin ist ein
natürlicher Bestandteil von Pflanzenzellwänden und fällt u. a. als
Abfallprodukt in der Papierindustrie an. Durch gezielte chemische
Funktionalisierung kann es als vielseitige und vielversprechende Quelle
für Kohlenstoffmaterialien genutzt werden. Das Team um Prof. Oschatz zeigt
auf der diesjährigen Hannover Messe Festkörperbatterien, die durch den
Einsatz fester Elektrolyte eine höhere Energiedichte, verbesserte
Betriebssicherheit und sogar eine längere Lebensdauer aufweisen. Außerdem
wird den Besucherinnen und Besuchern ein Kompositmaterial aus einem
porösen Kohlenstoff und einem Polymer mit hoher Kohlendioxid-Affinität
präsentiert, mit dem Kohlendioxid gebunden und elektrokatalytisch
reduziert werden kann. Dieses Material könnte dazu dienen, bereits
ausgestoßenes Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzufangen.

Organische Batterien mit breiter Anwendungspalette

Eine andere nachhaltige Möglichkeit, elektrische Energie zu speichern,
sind organische Batterien. Sie werden im Institut für Organische Chemie
und Makromolekulare Chemie der Universität Jena entwickelt. Das
Forschungsteam um Prof. Dr. Ulrich S. Schubert kooperiert dabei mit dem
Helmholtz-Institut HIPOLE Jena. Der Clou bei diesem Batterietyp sind die
Aktivmaterialien aus organischen Verbindungen (Polymeren), wodurch
potenziell knappe anorganische Elektrodenmaterialien wie Lithiumkobaltoxid
ersetzt werden können. Die daraus resultierende erhöhte
Umweltverträglichkeit, einfachere Verarbeitungsmethoden und mechanische
Flexibilität ergeben eine breite Anwendungspalette organischer Batterien,
etwa als kleine, flexible Batterien für intelligente Kleidung oder
Verpackungen.

Innovative Wasser-Sensoren und ein Dichterfürst im Regen

Das Kulturerbe der Menschheit ist weltweit diversen Bedrohungen
ausgesetzt. Eine Möglichkeit, es auf neue Weise zugänglich zu machen und
zugleich zu bewahren, ist die umfassende Digitalisierung. Dr. Andreas
Christoph von der Thüringer Universitäts- und Landesbibliothek (ThULB)
Jena demonstriert diese Möglichkeiten mit seinem Team ebenfalls auf der
Hannover Messe. „Wir fertigen eine maßstabsgetreue Kopie einer Goethe-
Büste aus dem Jahr 1820 vor Publikum mit dem 3D-Drucker“, sagt Andreas
Christoph. Die Herausforderung bestehe darin, das richtige Material
auszuwählen, weil die Replik im Außenbereich aufgestellt werden soll.
Ihren Platz findet die Büste vor dem Goethe-Laboratorium der Universität
Jena am Fürstengraben. Dort soll Goethe ab und zu im Regen stehen – ohne
Schaden zu nehmen.

Einen neuartigen digitalen Sensor zur Messung des „chemischen
Sauerstoffbedarfs“ eines Gewässers stellt das Team vom Thüringer Wasser-
Innovationscluster (ThWIC) in Hannover vor. Dieser Wert gibt die Menge an
oxidierbaren Stoffen im Wasser an und damit den Grad der Verschmutzung.
Wie ThWIC-Sprecher Prof. Dr. Michael Stelter sagt, werde damit erstmals
die digitale Messung der Wasserqualität direkt am Gewässer möglich, der
Laboreinsatz entfällt. Entwickelt wird der neuartige Sensor in Kooperation
mit mehreren kleinen und mittelständischen Unternehmen. Zudem werde es
einen Ausblick geben, wie sich mit dem Sensor der Nitratwert im Wasser
ermitteln lässt, sagt Prof. Stelter. Der zweite Hingucker für die
Messebesucher wird die sogenannte „Technische Niere“ werden. Bei dieser
innovativen Idee kommen 3D-Strukturen bei der Wasserreinigung zum Einsatz,
die von der menschlichen Niere inspiriert sind. Kombiniert mit keramischen
Trennmembranen kann so der Energieaufwand bei der Wasserreinigung stark
gesenkt werden. Entwickelt wird der Prototyp gemeinsam mit der Ernst-Abbe-
Hochschule Jena.

Die Universität Jena ist mit ihren Exponaten auf dem Stand „Forschung für
die Zukunft“ in Halle 2, Stand C24 zu finden.