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Fortschrittliche Materialien und Technologien für Energie- und Informationssysteme

Veröffentlicht: November 2025

Fortschrittliche Materialien und Technologien für Energie- und Informationssysteme zielen auf eine gesteigerte Effizienz und Flexibilität in der Energieumwandlung, -speicherung und Datenverarbeitung ab. Weiterentwicklungen wie Perowskit-Solarzellen, thermische Batterien und photonische Systeme ermöglichen eine nachhaltigere Nutzung von Energie, insbesondere in Verbindung mit neuen Anwendungen in der Informationsverarbeitung (Quanten- und Nanotechnologien). Diese Entwicklungen werden durch intelligente Materialien und präzise Strukturuntersuchungen unterstützt, die eine bessere Skalierbarkeit und Anpassung an moderne Anforderungen ermöglichen. Insgesamt versprechen diese Technologien eine signifikante Reduktion von Energieverlusten und eine höhere Resilienz gegenüber globalen Herausforderungen wie Ressourcenknappheit und Klimawandel.

Leitfragen

  • Wie können neuartige Materialien zur langfristigen Dekarbonisierung und Energieeffizienz in der Industrie beitragen und welche Technologien bieten das größte Potenzial?
  • Welche Herausforderungen und Chancen entstehen durch den Einsatz von Quanten- und Nanotechnologien in der Energiewirtschaft und Informationsverarbeitung?
  • Wie lassen sich fortschrittliche Materialien nachhaltig und kreislauffähig gestalten, um die Umweltbelastungen zu reduzieren und Abhängigkeiten von kritischen Rohstoffen zu verringern?

Herausforderungen

Die Herausforderungen bei fortschrittlichen Materialien und Technologien für Energie- und Informationssysteme liegen vor allem in der Materialstabilität und den hohen Produktionskosten, die die Skalierbarkeit und Integration in bestehende Infrastrukturen erschweren. Neben der Haltbarkeit solcher Systeme stehen auch Sicherheitsfragen im Fokus, besonders für Quanten- und photonische Systeme, die neue Risiken für Datenschutz und Cybersicherheit bergen. Zudem sind die Herstellung und das Recycling dieser Materialien oft ressourcenintensiv, was nachhaltige Ansätze und Kreislaufwirtschaftslösungen erfordert, um Umweltbelastungen zu minimieren und die Rohstoffabhängigkeit zu reduzieren.

Konkrete Beispiele

  • Perowskit-Solarzellen (kostengünstig und flexibel)
  • Thermische Batterien
  • Quantenmotoren (als Antrieb für Raumfahrzeuge oder hochpräzise Steuerungssysteme in der Robotik)
  • Intelligente Materialen (z. B. selbstheilende Datenleitungen)
  • Biokompatible Materialien (tragbare Elektronik, die biologisch abbaubar oder kreislauffähig ist)

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Ihre Ansprechpartner

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Michel Reichardt

Michel Reichardt Projektleiter Strategic Foresight

Christoph Grollman

Christoph Grollman Projektleiter Strategic Foresight

Dr. Sophia Gänßle

Dr. Sophia Gänßle Projektleiterin Data Science Strategic Foresight