Werkstoffe und Materialien für die Energiewende

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Fragen der Material- und Werkstoffkunde spielen für den Umbau des Energiesystems in Deutschland eine wichtige Rolle. Der Betrieb bestehender Energieanlagen lässt sich durch den Einsatz alternativer Werkstoffsysteme optimieren und verlängern. Neuartige Material- bzw. Werkstoffsysteme ermöglichen zugleich Produktinnovationen im Bereich der regenerativen Energieversorgung. Für die Beurteilung und Entwicklung neuer Materialien und Werkstoffe gewinnt ein modell- und simulationsbasiertes Vorgehen zunehmend an Bedeutung. Die vorliegende acatech Publikation analysiert die Rolle von Materialien und Werkstoffen in den für den Energiesektor wesentlichen Funktionsbereichen. Der Fokus liegt auf Materialklassen mit elektrochemischen und photoelektronischen Eigenschaften, Werkstoffen für Leichtbauanwendungen sowie Werkstoffen für lastflexible Kraftwerke. Beleuchtet werden zudem spezifische Anforderungen an materialwissenschaftliche Methoden, insbesondere an Modellierung und Simulation, sowie die Rolle der Charakterisierung von Materialien.