SINATRA - Nachwuchsgruppen für Künstliche Photosynthese und Nutzung alternativer Rohstoffe zur Wasserstofferzeugung

Wer wird gefördert?

Gefördert werden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben von Nachwuchsgruppen aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen, die relevante Fragestellungen zur Entwicklung von Technologien zur Nutzung der Künstlichen Photosynthese (Themenfeld 1) oder zu Technologien zur Nutzung alternativer Rohstoffquellen zur Wasserstofferzeugung (Themenfeld 2) adressieren.

Von der Förderung ausgeschlossen sind Vorhaben, die sich zu 100 Prozent der Grundlagenforschung zuordnen lassen sowie Vorhaben, die vorwiegend Power-to-X-Ansätze verfolgen.

Eine Nachwuchsgruppe besteht aus mindestens vier Personen. Beantragt werden kann die Stelle der Nachwuchsgruppenleitung, eine Postdoktoranden- oder eine Postdoktorandinnen-Stelle, bis zu drei Stellen für promovierende Personen und eine Stelle für eine technische Fachkraft bzw. Laborfachkraft. Ausdrücklich gewünscht ist eine bereits bestehende und im weiteren Verlauf aktiv vorangetriebene internationale Vernetzung mit Forschenden auf den beiden Themenfeldern „Künstliche Photosynthese“ und „Nutzung alternativer Rohstoffe zur Wasserstofferzeugung“.

Was wird gefördert?

Gegenstand der Förderung sind die beiden Themenfelder: 1. Künstliche Photosynthese; 2: Nutzung alternativer Rohstoffe zur Wasserstofferzeugung und 3. Ein wissenschaftliches Querschnittsprojekt.

Forschungsfeld 1 „Künstliche Photosynthese"
Die künstliche Photosynthese dient der Produktion chemischer Energieträger und Wertstoffe unter Verwendung von Sonnenlicht als einziger Energiequelle in integrierten Apparaten und Anlagen. Eine Herausforderung ist dabei die Integration der zum Teil schon sehr weit entwickelten Teilprozesse der künstlichen Photosynthese in ein aufeinander abgestimmtes, funktionierendes Gesamtsystem.
Relevante Fragestellungen für Forschungen sind u.a.:
- verbesserte Einheiten für Lichtabsorption und Ladungstrennung, insbesondere hinsichtlich der Effizienz und Stabilität sowie deren Kopplung an geeignete Katalysatorsysteme;
- Entwicklung von Katalysatoren zur photoinduzierten Wasserspaltung, CO2-Reduktion oder zu anderen Schlüsselreaktionen;
- Entwicklung vielversprechender und integrierter biologischer oder biohybrider Systemlösungen;
- Ansätze zur Verwendung konzentrierten Sonnenlichts in Systemen zur künstlichen Photosynthese;
- Integration der Teilprozesse in ein funktionierendes Gesamtsystem (Fragen der Systemintegration); Entwicklung und Optimierung effizienter, stabiler Systeme zur künstlichen Photosynthese, Prototypenbau, Ansätze zur Skalierung der Technologie.

Forschungsfeld 2 „Nutzung alternativer Rohstoffe zur Wasserstoffherstellung"
In diesem zweiten Themenfeld steht die Entwicklung und Weiterentwicklung von Technologien zur Nutzung alternativer Rohstoffquellen zur Wasserstofferzeugung im Fokus. Auf Rohstoffseite können dabei beispielhaft folgende Arten untersucht werden:
- Kunststoffreste (insbesondere ansonsten nicht rezyklierbare Polymere);
- Schmutz- und Abwasser;
- Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe, außer Anbaubiomasse;
- Sonstige organische Reststoffe, z. B. Flüssigabfälle der chemischen Industrie Denkbar sind beispielsweise Arbeiten zu: Chemical Looping; Plasmalyse; biologische Verfahren.

3. Wissenschaftliches Querschnittsprojekt
Die Fördermaßnahme wird durch ein wissenschaftliches Querschnittsprojekt begleitet, das organisatorische und inhaltliche Aufgaben wahrnimmt. Wesentliche Ziele sind die Aufbereitung, Synthese und übergreifende Kommunikation von Forschungserkenntnissen der Nachwuchsgruppen im wissenschaftlichen Umfeld, die Begleitung der Vorhaben hinsichtlich techno-ökonomischer Analysen, Nachhaltigkeitsbewertung und Skalierbarkeit, die themenübergreifende Koordinierung sowie die öffentlichkeitswirksame Darstellung der Fördermaßnahme und ihrer Ergebnisse.

Außerdem soll das Querschnittsprojekt in Zusammenarbeit mit den Nachwuchsgruppen vernetzende Aktivitäten für die gesamte Fördermaßnahme sowie deren Vernetzung mit den entsprechenden (auch internationalen) Forschungslandschaften durchführen. Dies erfolgt in enger Abstimmung mit dem BMBF und dem Projektträger.

Wie wird gefördert?

Die Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung als nicht rückzahlbarer Zuschuss gewährt. Die Förderung wird je nach projektspezifischem Bedarf für einen Zeitraum von in der Regel bis zu sechs Jahren gewährt. Personalkosten bzw. -ausgaben sind nur für die Personen zuwendungsfähig, die nicht bereits fest im Stellenplan der aufnehmenden Einrichtung ausgewiesen sind.

Die zuwendungsfähigen Ausgaben/Kosten richten sich nach den „Richtlinien für Zuwendungsanträge auf Ausgabenbasis (AZA/AZAP/AZV)“ und/oder den „Richtlinien für Zuwendungsanträge auf Kostenbasis von Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft (AZK)“ des BMBF.

Postadressen für die Skizzeneinreichung:

Forschungsfeld 1:

Projektträger Jülich

Nachhaltigkeit (UMW)

Ole Mallow
Lützowstraße 109
10785 Berlin

Forschungsfeld 2:

Projektträger Jülich | Forschungszentrum Jülich GmbH

Dr. Katharina Schotten-Welter

Wilhelm-Johnen-Straße, 52428 Jülich
52425 Jülich