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Energiequellen der Zukunft entdecken

Patricia Haremski stellt eine Maschine im Labor ein.
Wie arbeitet eine Brennstoffzelle und wie kann sie länger Energie produzieren? Die Physikerin Patricia Haremski forscht für ihre Promotion an diesen Fragen - und sorgt mit ihren Ergebnissen direkt dafür, dass die Produktion der Zellen optimiert wird.
Foto: Ulli Hoffmann

Doktorandin im Bereich industrielle Forschung

Energiequellen der Zukunft entdecken

Wie kann die Lebensdauer von Brennstoffzellen erhöht werden, um noch mehr Energie zu gewinnen? Das untersucht Patricia Haremski. Die 26-Jährige benötigt dafür nicht nur naturwissenschaftliche Kenntnisse, sondern auch praxisorientiertes Wissen aus dem Ingenieurwesen.

Patricia Haremski arbeitet auf dem Forschungscampus in Renningen, der von dem Technologieunternehmen Bosch finanziert wird. Dort untersucht sie Hochtemperaturbrennstoffzellen. „Diese verwandeln die chemische Energie eines Brenngases, etwa Wasserstoff oder Erdgas, in elektrische Energie. Das ist eine interessante Energiequelle für die Zukunft, weil sie sehr effizient ist. Außerdem entstehen kaum Emissionen“, erklärt sie.

Nach ihrem Masterabschluss in Physik an der Universität Stuttgart entschied sich die 26-Jährige für die industrielle Forschung bei Bosch. Ihre Doktorarbeit ist in ein öffentlich gefördertes Projekt eingebunden. Eingeschrieben ist die Doktorandin dafür an der Fakultät für Maschinenbau des Karlsruher Instituts für Technologie.

Patricia Haremski steht im Labor an einer Maschine.

Patricia Haremski

Foto: Ulli Hoffmann

Ziel ist es, dezentral und stationär Energie zu erzeugen: „Beispielsweise könnte sich später mithilfe von Brennstoffzellen ein Einfamilienhaus mit Strom versorgen. Jedes Haus könnte sein eigenes kleines und sauberes Kraftwerk besitzen“, sagt sie. Im Moment ist die Nutzung dieser Brennstoffzellen allerdings noch mit zu hohen Kosten verbunden. Um in Zukunft rentabel zu arbeiten, brauchen die Zellen eine längere Lebensdauer – und genau daran forscht Patricia Haremski: „Ich beschäftige mich mit der Alterung der Brennstoffzelle und versuche, Wege zu finden, ihre Haltbarkeit und ihre Leistung über die Zeit zu erhöhen.“

Zwischen Büro und Labor

Der Berufsalltag der Doktorandin gliedert sich in zwei Teile: „Ich bin etwa die Hälfte der Zeit im Büro, die andere Hälfte im Labor“, sagt sie. Im Labor untersucht sie die Mikrostruktur der Brennstoffzelle. „Erst werden die Proben hergestellt und für die Untersuchung präpariert, dann werden sie hohen Temperaturen ausgesetzt und anschließend untersuche ich am Mikroskop, inwieweit sich die Mikrostruktur verändert hat.“

Im Büro werden die Ergebnisse ausgewertet. „Hier geht es darum, zu verstehen, warum die Brennstoffzellen altern. Anhand der erhobenen Daten entwickle ich Modelle, um mithilfe von Simulationen Maßnahmen ableiten zu können, die die Lebensdauer und die Leistung erhöhen sollen“, beschreibt sie.

Vielseitige Berufsperspektiven

Darüber, wie es nach dem Abschluss der Promotion weitergeht, hat Patricia Haremski bereits nachgedacht: „Perspektiven in diesem Bereich gibt es viele. Bosch bietet Möglichkeiten, sich weiterzuentwickeln und einige Jahre nach dem Abschluss eine Führungsposition zu übernehmen oder ein Projekt zu leiten“, sagt die Doktorandin.

„Man kann aber auch – und das interessiert mich am meisten – weiter in der Forschung oder Entwicklung arbeiten und die Laufbahn als Fachexperte einschlagen.“ Das war bereits Patricia Haremskis Motivation für die Promotionsstelle. „Es ist toll, sich drei bis vier Jahre lang intensiv mit einem Thema zu beschäftigen. Erst recht, wenn man ein Faible dafür hat, verstehen zu wollen, welche Mechanismen hinter einem Vorgang stecken – wie Faust einmal gesagt hat: Dass ich erkenne, was die Welt im Innersten zusammenhält.“

abi>> 08.11.2017