Der Österreicher Prof. Christoph Brabec leitet jetzt den Erlanger Lehrstuhl für Werkstoffe der Elektrotechnik

Am Erlanger Lehrstuhl „Werkstoffe der Elektrotechnik“ soll es künftig nur noch um erneuerbare Energien gehen: Das hat der neue Lehrstuhlinhaber Prof. Christoph Brabec (43) angekündigt.

Natürlich werde er „die Kompetenzen im Halbleiterbereich weiterführen“, sagt Brabec. Damit hat sich der Lehrstuhl unter seinem Vorgänger Prof. Albrecht Winnacker einen Namen in der Wissenschaftswelt erobert. Doch der gebürtige Österreicher Brabec führt seine Berufung vor allem auf seine persönlichen Meriten zurück, die er sich im Bereich organischer Solarzellen erworben hat: an Hochschulen – in Linz wurde ihm die Lehrbefugnis erteilt – ebenso wie in der Industrie, zuletzt als Technikvorstand des weltweit tätigen Solarzellenherstellers Konarka.
„Es geht mir vor allem um Anwendungen – von der Stromerzeugung über das Energiesparen, die Beleuchtung großer Flächen bis hin zu Energiespeichern“, erläutert Brabec seine Forschungsschwerpunkte.
Damit stellt er auch die Nähe seines Lehrstuhls zum bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE) her. Dort leitet Brabec die Erlanger Abteilung für Photovoltaik, die durch Namen wie Rudolf Hezel, Max Schulz oder zuletzt Rolf Brendel „eine schöne Tradition hat. Daran will ich anknüpfen – mit neuen Materialien“.
Um Solarstrom zu gewinnen, werden heute üblicherweise Silizium-Solarzellen verwendet. Doch die Hoffnung der Forschung ruht auf organischen Solarzellen: Zwischen zwei leitfähigen Schichten (Anode und Kathode) befinden sich zwei flüssige Substanzen, die sich nicht vermischen können. Trifft nun Licht auf diese Solarzellen, gibt das eine Material Elektronen ab, die das andere aufnimmt und an die Kathode weiterleitet. Wird der Stromkreis geschlossen, kann Strom zur Anode fließen. So weit die Theorie.
Denn die Vorstellung, Licht könne Elektronen aus einem Atom oder Molekül quasi herauskicken, stimmt nur ansatzweise. Tatsächlich umschwirren Elektronenwolken – Exzitonen genannt – die Moleküle. Aus dieser Wolke müssen sich die einzelnen Elektronen erst endgültig lösen können, damit Strom fließen kann.
Würzburger Wissenschaftler haben per Computersimulation herausgefunden: Der ganze Prozess funktioniert nur, wenn das organische Polymer eine Mindestlänge besitzt. Deshalb suchen die Forscher nach solchen Molekülen, bei denen die Funktion am besten ist. Die heute in der organischen Photovoltaik gebräuchlichen Teilchen sind etwa zehn Nanometer (Millionstel Millimeter) lang.
Wie man die Theorie in die Praxis umsetzt, weiß Brabec aus seiner Zeit als „CTO“ (Chief Technology Officer) beim US-Konzern Konarka. Die Firma produziert in den USA organische Solarzellen in Form biegsamer Folien. Ihr europäisches Hauptquartier hat Konarka im Nürnberger Energietechnikzentrum „etz“.
Hochschulintern will Brabec auch über die Werkstoffwissenschaften hinaus kooperieren: „Erneuerbare Energien brauchen ein professionelles Umfeld, da kann man sich Eitelkeiten nicht erlauben.“ Deshalb möchte er im geplanten „Energie-Campus“ der Metropolregion Nürnberg „nach Kräften mithelfen“.
HEINZ WRANESCHITZ
 

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