Forschung
Forschungsfelder
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Weihrich beschäftigt sich mit der Synthese, Optimierung und Analyse von funktionalen High-Tech-Materialien und deren computer-gestützter Modellierung. Dazu zählt auch Grundlagenforschung an M-A-Ch-Verbindungen*, welche u.a. Anwendung als Elektrodenmaterialien, Thermoelektrika, topologische Materialien (u.a. Shandit Co3Sn2S2) oder Supraleiter finden.
Des Weiteren befasst sich der Arbeitskreis zunehmend und intensiv mit Stoffkreisläufen verschiedener Ressourcen und Materialien. Unsere Projekte zielen hier darauf ab durch Recycling und Umwandlungen die Ressourceneffizienz und Verfügbarkeit zu erhöhen und zu sichern (u.a. ForCYCLE).
Im Rahmen des interdisziplinären H2.UniA Netzwerks befasst sich die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Weihrich federführend mit Fragestellungen zu Wasserstofftechnologien. Ein Forschungsschwerpunkt liegt bei den Elektrodenmaterialien für die H2-Elektrolyse, sowie bei Lösungen zu systemischen und strategischen H2-Herausforderungen unter dem Aspekt der Ressourceneffizienz.
* M-A-Ch-Verbindungen (Hauptgruppenmetallen A, Nebengruppenmetallen M und Nichtmetallen Ch, meist Chalkogene)
Einbettung der Professur am MRM-Institut
Atuelle Projekte
For Cycle Technikum – Recycling von Gießereistaub
Stäube treten bei vielen Prozessschritten in der Metallindustrie auf. Die stark heterogene Zusammensetzung erschwert dabei den Wiederverwertungsprozess, weswegen ein Großteil der anfallenden Stäube auf Deponien endet. Neben den endlichen Kapazitäten der Deponien und der Umweltbelastung werden auch Gießereien mit steigenden Entsorgungskosten vor zusätzliche Herausforderungen gestellt. Aufbauend auf den Ergebnissen von For Cycle II wird nun im Folgeprojekt die identifizierte Gießereistaub-Recyclings-Methode optimiert. Ziel dieses Projekts ist es den Recyclingprozess zu optimieren und im Technikums-Maßstab zu erproben, um eine kosteneffiziente Verwertung von Gießereistaub zu ermöglichen und bayerische Gießereien, Deponien, sowie die Umwelt künftig zu entlasten.
Der Projektverbund For Cycle Technikum wird vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz finanziert und vom Ressourceneffizienz-Zentrum Bayern (REZ) am Bayerischen Landesamt für Umwelt koordiniert.
- Telefon: +49 821 598 - 69140
K-AXFLUX-H2
Das K-AXFLUX-H2 Forschungsprojekt ist ein Verbund der Hochschule Ausgburg, Universität Augsburg und Industriepartnern und wird du wird durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert. Im Projekt soll ein Axialflussmotor mit kryogener Wasserstoffkühlung entwickelt werden, der durch eine intelligente Systemarchitektur die Effizienz eines wasserstoff-elektrischen Antriebsstrangs in Flugzeugen erheblich steigern kann. Hierbei forscht unser Arbeitskreis zu neuartigen weichmagnetischen Materialien für den Stator.
- Telefon: +49 821 598 - 69138
GÄRAMP (NH3-Rückgewinnung)
Aktivierte Stickstoff-Verbindungen sind essentielle Stoffe zum Leben von Pflanzen und Tieren. Sie kommen v.a. in Proteinen vor. Jedoch kann die Emission von N-Verbindungen wie Lachgas (N2O), NOx, Ammoniak (NH3) oder Nitrat (NO3-) zu Umweltproblemen und Schäden führen. Gleichzeitig zeichnet sich Ammoniak als wichtiges Derivat des Wasserstoffs ab, dessen nachhaltige, CO2- und klimaneutrale („grüne“) Gewinnung und Nutzung von großer Bedeutung sein wird. Wir arbeiten daher daran, wie Ammoniak aus Gärresten klimaneutral gewonnen, im Kreislauf geführt und genutzt werden kann.
Studien zu Wasserstoff-Technologien
Zu den wesentlichen Sektoren der Wasserstofftechnlogie
- Erzeugung
- Transport und Speicherung
- Nutzung
werden im Rahmen von diversen Abschlussarbeiten und Seminaren Studien durchgeführt, in welche auch die Studierenden eingebunden werden. Ziele dabei sind der interdisziplinäre Wissensaufbau, sowie die Optimierung der Strategien für eine künftige emissionsfreie Energienutzung durch grünen Wasserstoff und seine Derivaten.
Um allen Interessieten Basiswissen zu den Sektoren der Wasserstofftechologien zu vermitteln, wurde im Rahmen des H2.UniA Netzwerks das H2_Digilab erarbeitet. Hier finden sich komprimiert die wichtigesten Informationen zur Erzeugung, Speicherung/Transport und Nutzung von Wasserstoff.
- Telefon: +49 821 598 - 69141
Abgeschlossene Projekte
ForCycle II-Projekt mit dem Bifa Umweltinstitut
Metallstaub-Fraktionen treten in vielen Bereichen der verarbeitenden Industrie auf. Die stark variierenden Zusammensetzungen und teilweise hohen Anteile kritischer Metalle erschweren eine kosteneffiziente Verwertung. Daher werden sie zunehmend zum „Problem-Staub“ für die bayerischen Gießereien und oftmals endet ein Großteil als Bergversatz auf Deponien. Das ist durch steigende Entsorgungskosten längst nicht mehr ein rein wirtschaftliches Problem, sondern belastet auch die bayerische Umwelt. Ziel des Projekts ist es, in Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie, praktische Wege zur Gewinnung, Aufbereitung und Verwertung für bayerische Gießereien zu entwickeln und zu realisieren, um so wichtige Ressourcen für die bayerische Wirtschaft im Stoffkreislauf verfügbar zu halten. Dies steigert die Ressourceneffizienz in Schlüsselbranchen der bayerischen Wirtschaft, sichert bisher verlorene Ressourcen, schont die Umwelt und erhöht die Wirtschaftlichkeit.
Laufzeit: 01. Juli 2019 bis 30. Juni 2022
Verantwortlicher Mitarbeiter: Dr. Christian Strakos (ehemalig)