Materials Genome Initiative

Lead Performers:
— National Renewable Energy Laboratory – Golden, CO
— Lawrence Berkeley National Laboratory – Berkeley, CA
Projektlaufzeit: Oktober 2014 bis Juli 2015

Projekthintergrund

Die Entwicklung neuer leistungsfähigerer Materialien für Gebäude und Gebäudesysteme wird ein Schlüsselelement für die Herstellung von hocheffizienten, leistungsstarken Gebäuden sein der Zukunft. Die Anwendung neuer Technologien zur Herstellung von Hochleistungsbaustoffen – bessere Kältemittel, verbesserter Wärmeaustausch, effektivere Isolierung und Materialien mit dynamischen Leistungseigenschaften, die langlebig, stark und kostengünstig sind – wird eine Möglichkeit sein, dass die Gebäude der Zukunft fortschrittlicher sein werden als Gebäude von heute.

Ein vielversprechender Ansatz zur Entdeckung und Anwendung neuer Materialien ist die sogenannte Materials Genome Initiative (MGI), die sowohl Rechenansätze auf Basis von Hochleistungsrechnen als auch Hochdurchsatzexperimente auf Basis kombinatorischer Ansätze umfasst. Das Ziel von MGI ist es, „die derzeitige Zeit und die Kosten für die Einführung neuer Materialien aus dem Labor auf den Markt zu halbieren“ . Der Umfang der Möglichkeiten von R& D für MGI im Gebäudeumfeld bleibt jedoch unklar.

Projektziel

NREL und LBNL werden eine Scoping-Studie zu MGI für die Energieeffizienz von Gebäuden durchführen, die (mindestens) die folgenden Fragen behandelt:

  1. Was ist der Status von MGI (Computational and experimental) in Bezug auf Baustoffe?
  2. Was sind die schwerwiegendsten Materialeinschränkungen in Gebäuden, einschließlich Feststoffen und Flüssigkeiten? (d. H. Wenn „ideale“ Materialien angewendet werden könnten, welche potenziellen Energieeinsparungen können sich daraus ergeben?)
  3. Wie kann MGI zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden beitragen, indem diese Materialbeschränkungen angegangen werden?

NREL und LBNL werden die oben genannten Fragen durch eine Kombination von markt- und technologieökonomischen Analysen sowie durch einen Workshop zur Informationsbeschaffung beantworten. Dieser Workshop wird Experten aus allen BTO-relevanten Labors sowie Universitäten und Industriepartnern aus den Bereichen Material- und Bauwissenschaften zusammenbringen, einschließlich der zuvor identifizierten NREL-Partner, die im MGI-Bereich führend sind. Nach dem Workshop wird ein Studienbericht erstellt, in dem die Ergebnisse der Überprüfung und Analyse detailliert beschrieben und dem BTO und dem akademischen Peer-Review zur Veröffentlichung vorgelegt werden.

Kontakte

DOE Technology Manager: Karma Sawyer
Hauptdarsteller: Robert Tenent (NREL) und Robert Van Buskirk (LBNL)

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