Uni­ver­si­tät Bay­reuth: Prof. Johan­na Pausch und Prof. Matteo Bian­chi­ni erhal­ten höch­sten euro­päi­schen Forschungspreis

Campusrondell der Universität Bayreuth
Campusrondell der Universität Bayreuth. Foto: © UBT

Der Euro­päi­sche For­schungs­rat (ERC) hat Prof. Dr. Johan­na Pausch, Juni­or­pro­fes­so­rin Agrar­öko­lo­gie an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth, und Prof. Dr. Matteo Bian­chi­ni, Lehr­stuhl­in­ha­ber Anor­ga­ni­sche Aktiv­ma­te­ria­len für elek­tro­che­mi­sche Ener­gie­spei­cher an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth, jeweils mit einem ERC Star­ting Grant aus­ge­zeich­net. Für die For­schungs­vor­ha­ben erhal­ten Pausch 1,5 Mil­lio­nen und Bian­chi­ni 1,8 Mil­lio­nen Euro in den näch­sten fünf Jahren. 

Der ERC Star­ting Grant ist der bedeu­tend­ste euro­päi­sche For­schungs­preis. Er wird exzel­len­ten Wissenschaftler*innen zuer­kannt, die am Beginn ihrer Kar­rie­re ste­hen und deren Pro­mo­ti­on zwi­schen zwei und sie­ben Jah­ren zurückliegt.

Prof. Dr. Johanna Pausch © Jürgen Rennecke/UBT

Prof. Dr. Johan­na Pausch © Jür­gen Rennecke/​UBT

Prof. Dr. Johan­na Pausch bekommt 1,5 Mil­lio­nen Euro für das For­schungs­pro­jekt „MYCO-SoilC – Mycorr­hiz­al Types and Soil Car­bon Sto­rage: A mecha­ni­stic theo­ry of fun­gal media­ted soil orga­nic mat­ter cycling in tem­pe­ra­te forests“. Das Pro­jekt soll Mecha­nis­men auf­klä­ren, die zur Koh­len­stoff­spei­che­rung in Böden bei­tra­gen. Im Kampf gegen den Kli­ma­wan­del spie­len Böden eine zen­tra­le Rol­le. Pausch erforscht die Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen orga­ni­schem Koh­len­stoff im Boden und atmo­sphä­ri­schem CO2 unter beson­de­rer Beach­tung des Zusam­men­spiels von Pflan­zen und Mikro­or­ga­nis­men. Fast alle Pflan­zen leben in Sym­bio­se mit Mikro­or­ga­nis­men. Durch die Sym­bio­se mit Wur­zel­pil­zen, der soge­nann­ten Mykorr­hi­za, wer­den dem Boden gro­ße Men­gen Koh­len­stoff zuge­führt, der von den Pflan­zen als CO2 aus der Atmo­sphä­re auf­ge­nom­men wur­de. Dar­über hin­aus spielt die Mykorr­hi­zen aber auch eine wich­ti­ge Rol­le bei der Zer­set­zung von Koh­len­stoff im Boden. Pausch will nun grund­le­gen­de Pro­zes­se im Zusam­men­spiel zwi­schen Pflan­zen und ihren Pilz­part­nern in Bezug auf den Koh­len­stoff­um­satz im Boden erfor­schen. „Das Ziel von MYCO-SoilC ist es, die­se Lücke im Gesamt­bild zu schlie­ßen, die es erschwert, die Aus­wir­kun­gen und Rück­kopp­lun­gen des Kli­ma­wan­dels auf die Koh­len­stoff­vor­rä­te im Boden vor­her­zu­sa­gen“, erklärt Pausch. Um die Erfor­schung der Mecha­nis­men vor­an­zu­trei­ben, braucht es neue tech­no­lo­gi­sche Inno­va­tio­nen. Die­se sol­len im Pro­jekt ent­wickelt wer­den. Durch das nun vom Euro­päi­schen For­schungs­rat geför­der­te For­schungs­pro­jekt wird es mög­lich sein, Koh­len­stoff­flüs­se in der Pflan­ze und im Boden zu visua­li­sie­ren, Umsatz­pro­zes­se auf­zu­klä­ren und mit­hil­fe der neu­sten Iso­to­pen­tech­no­lo­gien in Bay­reuth den Bei­trag der Mykorr­hiza­pil­ze zur Koh­len­stoff­spei­che­rung im Boden zu erforschen.

Prof. Dr. Matteo Bianchini © Jürgen Rennecke/UBT

Prof. Dr. Matteo Bian­chi­ni © Jür­gen Rennecke/​UBT

Prof. Dr. Matteo Bian­chi­ni erhält 1,8 Mil­lio­nen Euro für „4SBATT“. Die Lithi­um-Ionen-Bat­te­rie, die in den letz­ten 30 Jah­ren ent­wickelt wur­de, stellt eine höchst erfolg­rei­che Tech­no­lo­gie da. Sie steht nun jedoch vor der Her­aus­for­de­rung, die Revo­lu­ti­on der Elek­tro­mo­bi­li­tät vor­an­zu­trei­ben, was einen erheb­li­chen Anstieg der Ver­füg­bar­keit von Roh­stof­fen vor­aus­setzt. In Anbe­tracht der drin­gen­den Not­wen­dig­keit, CO2-Emis­sio­nen zu redu­zie­ren, soll­te eine sol­che Erwei­te­rung als ein­ma­li­ge Gele­gen­heit gese­hen wer­den, nicht nach­hal­ti­ge Ele­men­te von Bat­te­rien zu eli­mi­nie­ren. Die Lithi­um-Ionen-Bat­te­rie ist jedoch auf eine Rei­he von kri­ti­schen Ele­men­ten ange­wie­sen, vor allem auf Lithi­um. Außer­dem wird die Sicher­heit von Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien häu­fig in Fra­ge gestellt, und ihre Ener­gie-Kapa­zi­tät muss unbe­dingt gestei­gert wer­den, um die Nach­fra­ge nach grö­ße­ren Reich­wei­ten zu befrie­di­gen. 4SBATT (Sustainab­le Solid Sta­te Sodium Bat­te­ries) zielt dar­auf ab, eine Fest­kör­per­bat­te­rie auf der Basis von Natri­um anstel­le von Lithi­um zu ent­wickeln, die in Bezug auf vier Schlüs­sel­pa­ra­me­ter die beste Lösung dar­stellt: Nach­hal­tig­keit, Ener­gie­dich­te (spe­zi­fisch und volu­metrisch), Bereit­schaft zur Über­nah­me (d. h. Kom­pa­ti­bi­li­tät mit bestehen­den Lithi­um-Ionen-Pro­duk­ti­ons­li­ni­en) und Sicher­heit. 4SBATT wird an der Schnitt­stel­le zwi­schen anor­ga­ni­scher Che­mie, Mate­ri­al­wis­sen­schaft und Inge­nieur­we­sen arbei­ten. „Wir wer­den einen kom­bi­nier­ten rech­ne­ri­schen und expe­ri­men­tel­len Ansatz ent­wickeln, der auf Dich­te­funk­tio­nal­theo­rie und In-situ-Rönt­gen­beu­gung wäh­rend der Syn­the­se basiert, um tem­pe­ra­tur­ab­hän­gi­ge Mul­ti­kom­po­nen­ten-Pha­sen­dia­gram­me für ver­schie­de­ne Mate­ri­al­klas­sen zu unter­su­chen“, erläu­tert Prof. Bian­chi­ni. Dabei wer­den neu­ar­ti­ge anor­ga­ni­sche Ver­bin­dun­gen auf Natri­um-Basis für posi­ti­ve Elek­tro­den, Fest­elek­tro­ly­te und nega­ti­ve Elek­tro­den ent­wickelt und her­ge­stellt. Anschlie­ßend wer­den die phy­si­ka­li­schen Eigen­schaf­ten der Mate­ria­li­en und Ver­bund­elek­tro­den cha­rak­te­ri­siert, um ihre Lei­stun­gen zu erör­tern, zu ver­bes­sern und zu ent­wickeln. Schließ­lich wer­den die neu­ar­ti­gen, siche­ren, nach­hal­ti­gen und ener­gie­rei­chen 4S-Bat­te­rien gebaut.

Zu Johan­na Pausch:

Prof. Dr. Johan­na Pausch wur­de 1983 in Kro­nach gebo­ren. Nach dem Stu­di­um der Geo­öko­lo­gie an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth pro­mo­vier­te Pausch zum The­ma „Rhi­zo­de­po­si­ti­on and its effects on C flu­xes in the soil“ eben­falls in Bay­reuth. Danach ging sie an die Georg-August-Uni­ver­si­tät Göt­tin­gen und arbei­te­te als wis­sen­schaft­li­che Assi­sten­tin am Lehr­stuhl für Boden­kun­de. Seit 2017 ist sie an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth Juni­or­pro­fes­so­rin der Agrar­öko­lo­gie.

Zu Matteo Bianchini:

Prof. Dr. Matteo Bian­chi­ni wur­de 1987 in Bre­scia, Ita­li­en, gebo­ren. Er stu­dier­te Phy­sik-Inge­nieur­we­sen in Mai­land und pro­mo­vier­te dann 2015 in Frank­reich in Fest­kör­per­che­mie an drei Insti­tu­ten (LRCS Ami­ens, ICMCB Bor­deaux und ILL Gre­no­ble). Er arbei­te­te als Post­dok­to­rand (LBNL und KIT), bevor er zur BASF SE wech­sel­te, wo er Labor­lei­ter war und meh­re­re Post­docs und Dok­to­ran­den mit­be­treu­te. Seit dem Win­ter­se­me­ster 2021/22 forscht Prof. Bian­chi­ni als Mit­glied von Bay­Batt und lehrt an der Uni­ver­si­tät Bayreuth.

Wei­te­re Informationen:

https://​erc​.euro​pa​.eu/​f​u​n​d​i​n​g​/​s​t​a​r​t​i​n​g​-​g​r​a​nts

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