Um dem Motto der Empa «The Place where Innovation starts» gerecht zu werden, ist eine moderne Infrastruktur und eine produktive Umgebung unerlässlich. Der neue Forschungscampus «co-operate» von Empa und Eawag in Dübendorf verkörpert diese Entwicklung. Zwei neue Gebäude – ein Laborgebäude und ein Multifunktionsgebäude – bieten moderne Arbeitsplätze für Forschung und Administration. Das neue Parkhaus ersetzt alte Parkplätze. Der Campus wird so zu einem autofreien Ort umgestaltet. Fussgängerinnen und Fussgänger sind nicht nur sicherer unterwegs, sondern können auch den neuen Grüngürtel geniessen. Innovationen aus den Empa-Labors helfen, den neuen Campus umweltfreundlicher zu gestalten, beispielsweise mit einem Erdsondenfeld zur Wärmerückgewinnung und einer spezielle Toilettenanlage zur Verarbeitung von Urin zu Pflanzendünger. Aber machen Sie sich selbst ein Bild! (Posten R602)

Empa-Forschende wollen die Entwicklung dringend benötigter neuer Energiespeicher mit Hilfe des Batterieroboters «Aurora» beschleunigen. «Aurora» übernimmt die Materialsauswahl, Montage und Analyse von Batteriezellen im Labor, vollautomatisiert und in Zukunft sogar vollautonom. So können Forschende schneller neue Materialien und Konzepte für leistungsfähige Batterien der Zukunft entwickeln. (Posten E202)

Salzbatterien sind nachhaltig und langlebig und eignen sich besonders gut als stationäre Energiespeicher, zum Beispiel als Notstromversorgung für kritische Infrastruktur wie Mobilfunkantennen. Empa-Forschende entwickeln Salzbatterien, die ohne kritische Rohstoffe wie Lithium oder Kobalt auskommen und in der Schweiz produziert werden können. (Posten E203)

Das Erdsondenfeld unter dem neuen Forschungscampus «co-operate» dient im Sommer als Hochtemperatur-Wärmespeicher. Dieser speichert einen Grossteil der im Sommer auf dem Campus anfallenden Abwärme und kann diese Wärme im Winter zu Heizzwecken wieder abgeben. Empa-Forschende arbeiten daran, diesen Wärmetransfer möglichst effizient zu gestalten, während Forschende der Eawag die Auswirkungen des Wärmespeichers auf das Grundwasser und das dortige Ökosystem untersuchen. (Posten E204)

Heute bestehen die meisten Solarzellen aus Silizium. Empa-Forschende suchen aber auch nach alternativen Materialien, mit denen wir Strom aus Sonnenlicht erzeugen könnten. Eine unerwartete Materialquelle: Beerensaft von Brombeeren, Himbeeren und Kirschen enthält sogenannte Anthocyane. Mit diesen natürlichen Farbstoffen können Besucherinnen und Besucher selbst funktionierende Solarzellen herstellen. (Posten E205, Kinder willkommen!)

Hinter jeder modernen Stadt steckt ein komplexes Netzwerk aus unterschiedlichen Energiesystemen. Sie heizen und kühlen unsere Räume, liefern Strom für unsere Geräte und treiben unseren Verkehr an. Durch eine smarte Vernetzung und Kombination unterschiedlicher Energietechnologien wollen Empa-Forschende ganzheitliche Multi-Energie-Systeme schaffen, die die Bedürfnisse der Stadtbewohner erfüllen und zugleich effizient, nachhaltig und benutzerfreundlich sind. (Posten E206)

Nicht viel mehr als Luft: Silica-Aerogele sind hochporöse Materialien, eine Art fester Schaum, der mit unzähligen kleinen Luftbläschen gefüllt ist. Das macht sie zu hervorragenden Wärmeisolatoren. Ausserdem sind sie leicht, wasserabweisend, hitzebeständig und besitzen interessante optische Eigenschaften. An der Empa entstehen hochwirksame Dämmstoffe aus Aerogel für Gebäude, Autobatterien und Industrieanlagen. (Posten E207)

Je besser ein Gebäude isoliert ist, desto weniger Heiz- und Kühlenergie verbraucht es. Doch herkömmliche Dämmstoffe sind nicht immer umwelt- und klimafreundlich. Forschende der Empa entwickeln diverse Dämmstoffe auf pflanzlicher Basis, etwa aus Algen, Pflanzenkohle oder Abfallprodukten der Lebensmittelindustrie, z.B. aus Weizenkleie. (Posten E208)

Wie klingt eine Batterie? Mittels Impedanzspektroskopie können Empa-Forschende Batterien «abhören» und feststellen, ob eine Zelle voll oder entladen ist. Doch hinter diesem Messverfahren steckt noch viel mehr: Damit lassen sich elektrochemische Prozesse genau charakterisieren, sei es in Batterien, in Brennstoffzellen oder bei der Korrosion. (Posten E209)

Silicium ist das gängigste Material für Solarzellen, aber es ist nicht das einzige – und vielleicht nicht einmal das beste. Empa-Forschende stellen verschiedene Arten von Solarzellen vor, darunter solche, die flexibel, leicht und sogar halbtransparent sind. Einige werden direkt in den Empa-Labors hergestellt, andere entstehen in Zusammenarbeit mit Industriepartnern. (Posten E210)

Manchmal ist Chaos durchaus erwünscht. Hochentropie-Keramiken sind eine neue Klasse von Materialien, bei denen mehr als fünf verschiedene Elementen eine wohldefinierte Kristallstruktur bilden. Das ebnet den Weg zu neuen Materialdesigns mit erstaunlichen Eigenschaften. An der Empa entstehen neuartige Hochentropie-Keramiken, um CO₂ in synthetische nachhaltige Energieträger umzuwandeln und Energie aus starken Temperaturunterschieden zu gewinnen. (Posten E211)

Oft werden die Eigenschaften eines Materials nicht nur durch seine chemische Zusammensetzung, sondern auch durch seine mikroskopische Struktur beeinflusst. Empa-Forschende entwickeln nanostrukturierte Materialien für verschiedene Anwendungen, zum Beispiel nanogedruckte Elektronik, die in Textilien integriert werden kann, komplexe Nanostrukturen aus Kohlenstoffatomen oder Miniatur-Wärmemaschinen, die überschüssige Energie zurückgewinnen können. (Posten E212)