Das Programm ist in einen Technologiebereich und einen Anwendungsbereich mit folgenden fachlichen Schwerpunkten unterteilt:
Technologiebereich
- Energiekonversion Wärme-Elektrizität: Die Schweiz hat in der Thermoelektrik-Materialforschung eine Spitzenposition. Neuartige Anwendungen der Wärmenutzung sollen modelliert und deren Machbarkeit geprüft werden. Die Effizienz-definierende Gütezahl ZT (Figure of Merit) soll mit neuen Materialien von heute ZT=1 auf ZT=2 weiter entwickelt werden.
- Hochtemperatursupraleitung (HTSL): Das theoretische Einsparpotenzial mit HTSL-Technologie beträgt ca. 1 – 3% des Stromverbrauchs. Die Leiterentwicklung macht Fortschritte und die Wissenserhaltung und Verfolgung der Materialforschung ist wichtig, um den Einstieg beim Entwicklungsdurchbruch in der Leitertechnologie zu gewährleisten.
- Effiziente Druckluftspeicherung: Eine effiziente Energiespeicherung ist für mobile Anwendungen und für die stochastische Stromerzeugung durch erneuerbare Energien erforderlich. Theoretische Berechnungen zeigen bei der Druckluftspeicherung eine Zyklus-Effizienz von bis zu 70%. Die Erforschung der praktischen Machbarkeit mit Funktionsmustern eines neuartigen, isothermen Speicherkonzepts wird deshalb strategisch verfolgt, wobei aber der Einbezug eines Industriepartners zwingende Voraussetzung ist.
Anwendungsbereich
- Effiziente Motoren und Antriebe: Erforschung effizienter Motoren- und Antriebssysteme zur Umsetzung des Einsparpotentials von 20 – 25% (5'000 GWh) des motorischen Stromverbrauchs. Der integrale Permanentmagnet-Motor verspricht allein ein Einsparpotential von jährlich 75 GWh und bei einem neuartigen Schrittmotor wird dieses auf 100G Wh geschätzt.
- Informatik/Kommunikation: Technische Grundlagen zur Effizienzsteigerung diverser Kommunikationsgeräte. Technische Analyse und Untersuchungen einer effizienten Kühlung von Rechenzentren, Servern, VDSL-Modems, Settop-Boxen, usw. als Basis für effizienzsteigernde Massnahmen.
- Geräte: Neuartige, technische Konzepte zur Verminderung des Verbrauchs im Standby- und On-Betrieb von Haushaltsgeräten wie Tumbler, Kühlschrank, Minibar, etc. unter Einbezug der Industrie. Technische Grundlagen für effiziente Home Automation Systeme im privaten Bereich.