Tanja Zimmermann, Empa-Direktorin

Vortragszeiten: 11:00 - 11:15 Uhr und 13:20 - 13:35 Uhr

Energiewende, Klimawandel, knapper werdende Rohstoffe, Umweltbelastungen und eine adäquate Gesundheitsversorgung – wahrlich grosse Herausforderungen, die vor uns stehen. Und für die wir an der Empa innovative, praxistaugliche Lösungen mit unseren Partnern aus Industrie und Forschung entwickeln. Denn – was oft vergessen geht – rund 70 Prozent aller technischen Innovationen beruhen auf neuen Materialien mit faszinierenden, teils unerwarteten Eigenschaften. Eine bioabbaubare Sprühverpackung für Obst und Gemüse aus Cellulose, also aus Pflanzenabfällen, nicht-brennbare Batterien aus unkritischen, günstigen Materialien und nur wenige Atome breite Bänder aus Graphen, aus denen etwa zukünftige Quantencomputer gebaut werden könnten, sind nur einige Beispiele aus unseren Labors, die unsere Zukunft nachhaltiger und lebenswerter machen sollen.

Nathalie Casas, Mobilität, Umwelt & Energie / Direktionsmitglied der Empa

Vortragszeit: 11:20 - 11:40 Uhr

Die Energiewende hat ein klares Ziel: Netto Null, also keinerlei Schweizer CO₂-Emissionen mehr ab dem Jahr 2050. Das ist durchaus ehrgeizig – und doch, leider, nur die halbe Miete. Denn wir haben unsere Atmosphäre in den letzten rund 200 Jahren mit CO₂ aus fossilen Energieträgern wir Öl, Kohle und Gas regelrecht zugemüllt – mit entsprechenden Konsequenzen für das Erdklima. Wollen wir den Klimakollaps vermeiden, heisst es daher nun: Saubermachen. Und anstatt das eingesammelte CO₂ einfach im Boden oder unter dem Meer zu vergraben – was lediglich (hohe) Kosten verursachen würde –, möchten wir es nutzen, um daraus wertvolle Materialien, etwa für den Baubereich und die chemische Industrie, herzustellen und so zumindest einen Teil der Kosten abzufedern. Aus «Abfall» Gold machen – also fast so, wie sich das die alten Alchemisten seit je erträumt haben.

Edith Perret, Laboratory for Advanced Fibers

Vortragszeit: 12:00 - 12:20 Uhr

«Ich möchte Euch zeigen, wie wir an der Empa aus Kunststoff-Pellets hochwertige Fasern und medizinische Textilien herstellen. Erlebt Action pur mit blutjungen Schauspielern, die die Wichtigkeit medizinischer Textilien und die dahinterstehende Forschung hervorheben. Als begeisterte Forscherin freue ich mich darauf, mein Wissen mit einem vielfältigen Publikum zu teilen. Seid dabei und lasst Euch von zukunftsweisenden Technologien inspirieren!»

Flüssigkernfasern, also Fasern mit einer Flüssigkeit in ihrem Innern, etwa für eine kontrollierte Medikamentenabgabe, stellen einen enormen medizinischen Fortschritt dar. Diese Fasern beziehungsweise Verbände, Pflaster oder chirurgische Nähfäden daraus können sowohl auf der Haut als auch im Körper zum Einsatz kommen und dort Medikamente lokal abgeben – etwa als antimikrobielle Fasern, um Infektionen nach OPs zu vermeiden, als Fasern, die Schmerzmittel zur lokalen Schmerztherapie freisetzen, oder als medizinische Textilien wie sie etwa bei der Reparatur eines Leistenbruchs eingesetzt werden.

Oliver Gröning, nanotech@surfaces Laboratory

Vortragszeit: 12:40 - 13:00 Uhr

Der Begriff «Quantenmaterialien» ist eigentlich ein Pleonasmus, so wie ein «weisser Schimmel», denn die Eigenschaften aller Materialien ergeben sich schlussendlich aus den Gesetzen der Quantenphysik. In manchen Materialien kommen allerdings die exotischen Seiten der Quantenphysik wie Überlagerung und Interferenz, Korrelation und Verschränkung oder die Quantelung bestimmter Eigenschaften stärker zum Tragen als in anderen. Aber warum eignen sich gerade solche Quantenmaterialien besonders für neuartige Anwengungen, etwa in der Sensorik, für die Energieerzeugung, für Kommunikation und Datenverarbeitung? Der Vortrag liefert Antworten auf diese und andere Fragen zu den wundersamen Materialien und zeigt auch auf, wie wir heute durch Fortschritte bei der Herstellung, Charakterisierung und computergestützten Simulation in der Lage sind, solche Materialien quasi «am Reissbrett» zu entwerfen und mit atomarer Präzision herzustellen – jedes einzelne Atom ist also genau da, wo es laut «Bauplan» sein soll.

Gustav Nyström, Cellulose & Wood Materials Laboratory

Vortragszeit: 14:00 - 14:20 Uhr

Im Vortrag werde ich Euch zeigen, wie wir aus Biomasse als wichtigem erneuerbarem Rohstoff neuartige Materialien und Komponenten zum Beispiel für bioabbaubare Verpackungen und grüne Elektronik herstellen – Materialien also, die ganz wesentlich zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen können. In unserem Labor haben wir verschiedene Verfahren entwickelt, um etwa aus Brauereiabfällen gewonnene Cellulose als Verpackungsmaterial für Lebensmittel zu verwenden. Ausserdem entwickeln wir mit Materialien aus dem Wald grüne Batterien beispielsweise für Sensoren zur Umweltbeobachtung, die nach getaner Arbeit einfach vor Ort verrotten, oder schützende Sprühbeschichtungen, die aus Holz gewonnene antimikrobielle Substanzen enthalten.

Georgios Mavromatidis, Urban Energy Systems Laboratory

Vortragszeit: 14:40 - 15:00 Uhr

«co-operate», der neue Forschungscampus von Empa und Eawag in Dübendorf, zeigt exemplarisch auf, wie Spitzenforschung und nachhaltige Praxis Hand in Hand gehen können und sich gegenseitig befruchten. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Erweiterung des Empa-Campus und beschreibt die hochmodernen Labor- und Multifunktionsgebäude, die umweltbewusste Infrastruktur und die innovativen Energielösungen, die hier zum Einsatz kommen. Begleitet uns und entdeckt, wie dieser zukunftsweisende Campus nicht nur wissenschaftliche Fortschritte ermöglicht, indem er selbst «Forschungsobjekt» ist, sondern auch die Nachhaltigkeit und Zusammenarbeit fördert, indem unsere neusten Entwicklungen sowohl in unsere Forschung als auch in die Gebäude selbst integriert werden.

Corsin Battaglia, Materials for Energy Conversion Laboratory

Vortragszeit: 15:20 - 15:40 Uhr

Lithium-Ionen-Batterien sind überall, vom Smartphone über den Laptop bis zum Rasenmäher. Vor allem aber sind sie die treibende Kraft für den gegenwärtigen Übergang zur Elektromobilität und ermöglichen die reibungslose Integration von erneuerbaren Energien wie Sonne und Wind in unser Stromnetz. Kein Wunder also, steigt die weltweite Nachfrage nach Batterien rapide an. Dabei werden die wandlungsfähigen Stromspeicher immer besser; im Vortrag werde ich die jüngsten Fortschritte in der Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Nachhaltigkeit von Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation vorstellen. Ausserdem forschen wir an der Empa auch an nicht-brennbaren Festkörperbatterien und Natrium-Ionen-Batterien, die ohne kritische Rohstoffe auskommen; ich werde aufzeigen, in welchen Anwendungsfeldern diese neuartigen Stromspeicher künftig eingesetzt werden können, um den Übergang ins post-fossile Zeitalter zu beschleunigen.