FH-Professorin forscht: Jung, weiblich und energiegeladen

„Wasserstofftechnologie und Energiespeicher sind wahnsinnig spannende Forschungsfelder. Hier ist derzeit unglaublich viel in Bewegung“, schwärmt Toigo. Seit Oktober 2022 gibt die 36-jährige Polymerchemikerin aus Passau ihr Fachwissen an Studierende der Elektrotechnik weiter. Genauso besuchen aber auch Angehörige der Studienrichtungen Angewandte Energietechnik und Sustainable Energy Systems ihren Unterricht.

Idealer Energiespeicher

Wasserstoff wird als eines der Schlüsselelemente der Energiewende angesehen. Die Möglichkeit, Wasser unter Verwendung von Strom – bestenfalls gewonnen aus erneuerbaren Energiequellen – in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, macht Wasserstoff zum idealen grünen Energiespeicher. Wasserstoff kann mittels einer Brennstoffzelle in elektrische Energie rückverstromt werden. In weiterer Folge bedarf es innovativer Lösungen zur sicheren und effizienten Speicherung dieser Energie.

Kein kritischen Stoffe

Hier will Toigo bei ihren Forschungsarbeiten einhaken und den Fokus auf nachhaltige Energiespeichersysteme legen. „Ich konzentriere mich auf Materialien, die keine kritischen Batterie-Rohstoffe wie etwa Kobalt oder Nickel enthalten. Sie sollen in Europa gut verfügbar und ohne großen Aufwand zu gewinnen sein.“

Unabhängig werden

Denn, so die Überzeugung der Wissenschaftlerin, es werde für Europa immer wichtiger, sich ohne Abhängigkeiten, etwa von China, am Weltmarkt positionieren zu können. Neben Akkus auf Basis von Lithium-Ionen forscht Toigo auch an Systemen auf Basis anderer Rohstoffe wie Natrium, Zink oder Aluminium. „Abgesehen von Natrium befinden sich hier die Forschungen noch in den Kinderschuhen. Ich sehe darin sehr großes Potenzial“, sagt Toigo.

Krustentiere und Batterien

Es gäbe Versuche, Batterien mit Bestandteilen aus Zellulose oder Lignin herzustellen. Ebenso können Bestandteile, welche klassischerweise aus rohölbasierten Kunststoffen hergestellt werden, durch biobasierte ersetzt werden, beispielsweise lassen sich Alginate – aus Algen gewonnene Biopolymere – oder Chitin, wie es in Schalen von Krustentieren vorkommt, für Batterieanwendungen verwenden.

Es braucht noch Zeit

Beim Thema Wasserstofftechnologie bremst die Wissenschaftlerin allerdings die Erwartungshaltungen aller, die sich allzu rasche Ergebnisse erhoffen. „Gute Forschung ist zeitintensiv und lässt sich nicht herbei hexen“, sagt Toigo. „Wasserstoff wird auch nicht alle Energieprobleme lösen, aber er wird eine mögliche Ergänzung zu bestehenden Systemen sein.“