Kohlenstoffforschung Graphen-basierte Massenprodukte ab 2025 möglich

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Wissenschaftler des Fraunhofer ISI haben im Rahmen der EU-Forschungsinitiative Graphene Flagship den Industrialisierungsstatus und die Aussichten für eine Kommerzialisierung von Graphen-basierten Anwendungen bewertet und in einer Roadmap festgehalten. Sie prognostizieren erste Massenprodukte ab 2025.

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Eine Graphen-Anwendung: OLED-Elektroden aus Graphen.
Eine Graphen-Anwendung: OLED-Elektroden aus Graphen.
(Bild: Fraunhofer FEP)

Die Eigenschaften sind bekannt: Graphen besteht aus einer einlagigen Schicht Kohlenstoffatome, die in einer Art Bienenwabenmuster zusammengefügt ist. Der Werkstoff ist leicht und transparent, dabei extrem hart und zugfester als Stahl. Er ist dazu flexibel und extrem leitfähig für Wärme oder Strom. Doch wie steht es um seinen Einsatz? Dank Initiativen wie dem Graphene Flagship der Europäischen Union und hohen Investitionen aus der Industrie ist die Zeit nun allmählich reif, um Graphen-basierte Prototypen und Nischenanwendungen herzustellen.

Reproduzierbare Herstellung möglich

Im Jahr 2004 wurde Graphen noch über das Abschälen von atomar dünnen Graphit-Schichten hergestellt. Heute lassen sich, unter anderem dank der Fortschritte, die das Graphene Flagship ermöglicht hat, hohe Mengen an Graphen mit einer zuverlässigen und reproduzierbaren Qualität herstellen. Darüber hinaus hat das Graphene Flagship die Entdeckung tausender geschichteter Materialien vorangetrieben, die in ihren Eigenschaften und Anwendungen komplementär zu Graphen sind und sich zudem um eine Standardisierung bei der Herstellung von Graphen bemüht, um Konsistenz und Vertrauenswürdigkeit zu gewährleisten.

Roadmap stellt erwartete Markteinführung vor

Forscher des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI haben im Rahmen des Graphene Flagship nun zwei neue Publikationen in der Zeitschrift 2D Materials veröffentlicht. Sie geben einen Überblick über die neuesten Ergebnisse der Technologie- und Innovations-Roadmap, einem Prozess, der die verschiedenen Wege zur Industrialisierung und Kommerzialisierung von Graphen und verwandten Materialien untersucht. Insbesondere fassen diese Artikel die Auswirkungen zusammen, die Graphen und verwandte Materialien auf Produktionsprozesse und die Entstehung neuer Wertschöpfungsketten haben werden.

Unser Ziel ist es, Graphen und verwandte Materialien in alltägliche Produkte und die Fertigung zu integrieren.

Dr. Henning Döscher, Leiter des Graphen-Roadmap-Teams am Fraunhofer ISI

Einige Graphen-Anwendungen wie Verbundwerkstoffe oder Beschichtungen sind bereits jetzt auf dem Markt verfügbar. Laut Fraunhofer ISI wird die Industrie 2025 in der Lage sein, die neuesten Innovationen in konkrete Produkte und Anwendungen umzusetzen und mit der Herstellung von Batterien, Solarzellen, elektronischen Endgeräten oder Medizintechnologien zu beginnen.

Graphene Roadmap Briefs (No. 1): Innovation interfaces of the Graphene Flagship

Graphene Roadmap Briefs (No. 2): Industrialization status and prospects 2020

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