Zentrum im Überblick

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

Abb.: Nanostrukturen aus Eisenoxid. Am Institut „Solare Brennstoffe“ entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Materialsysteme, die die Energie des Sonnenlichts speichern können, indem sie sie möglichst effizient in chemische Energie umwandeln.

Solarzellen, Materialsysteme für die Erzeugung von „solaren Brennstoffen“ oder für die Informationstechnologien der Zukunft, dies sind nur einige der Energiematerialien, an denen das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) forscht. Es sind Materialien, die Energie umwandeln oder speichern oder die es erlauben, Energie effizienter einzusetzen. Solche Materialien werden benötigt, um Herausforderungen wie die Energiewende zu bewältigen.

Für die Entwicklung dieser Materialklassen fokussieren sich die Forscherinnen und Forscher am HZB auf Dünnschichtsysteme. Wir untersuchen die spannenden physikalischen Phänomene an Oberflächen und Grenzflächen und finden heraus, wie wir sie beeinflussen können, um Materialsystemen nützliche Eigenschaften zu verleihen. Gleichzeitig optimieren wir die Materialsynthese und entwickeln Prototypen mit Blick auf künftige Anwendungen.

Schwerpunkte: Analytik, Materialsynthese sowie Theorie und Simulation

Das HZB besitzt Schlüsselkompetenzen im Bereich der Analytik, baut aber nun auch die Aktivitäten zu Materialsynthese, Theorie und Simulation aus. Am Standort Wannsee entstehen eine Infrastruktur für die Energiematerial-Synthese (HEMF), für innovative Mikroskopie-Methoden (ZEISS Lab@location) sowie weitere große Laboratorien, die der Energiematerial-Forschung dienen.

Großgeräte und Infrastrukturen für die Forschung

Wilhelm-Conrad-Röntgen Campus, Adlershof

BESSY II, Luftbild Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus

Die Photonenquelle BESSY II  am Standort Adlershof ist hervorragend auf die Analytik von Dünnschichtmaterialien abgestimmt. Mit ihrer Fokussierung auf VUV- und weiche Röntgenstrahlung bietet sie ideale Voraussetzungen für die Forschung an Energiematerialien. Der geplante Ausbau zu einem Speicherring mit variablen Lichtpulsen (BESSY-VSR) wird sowohl den HZB-Forschern als auch den externen Nutzerinnen und Nutzern neue Möglichkeiten für zeitaufgelöste Messungen und ein hohes Maß an Flexibilität bei der Auswahl der Experimentierbedingungen bieten. Mehrere Teams des HZB arbeiten zudem daran, die Instrumentierung an BESSY II stetig weiterzuentwickeln. Die Beschleunigerphysik ist am HZB ein starkes Forschungsthema: Große, innovative Konzepte wie BESSY-VSR  und bERLinPro sind am HZB entstanden und werden dort jetzt realisiert.

 

Bis Ende 2019 steht den Forschenden aus aller Welt außerdem noch der Forschungsreaktor BER II für Experimente mit Neutronen zur Verfügung (Campus Wannsee).

Sowohl BESSY II als auch BER II verfügen über hoch spezialisierte Probenumgebungen, die Experimente unter extremen Bedingungen (hohe Drücke, hohe Magnetfelder, tiefe Temperaturen) ermöglichen. Mit seinem Nutzerservice bietet das HZB rund 3000 nationalen und internationalen Messgästen Zugang zu den zum Teil einzigartigen Instrumenten.

Ausbildung, Kooperation und Vernetzung

Das HZB kooperiert mit über 400 deutschen und internationalen Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Alle Institute und Abteilungen in den HZB-Forschungsbereichen werden von gemeinsam berufenen Professorinnen oder Professoren geleitet. Die Forschungsbereiche werden durch Nachwuchsgruppen sowie gemeinsame Forschergruppen und gemeinsame Laboratorien - „Joint Labs“ - mit den Hochschulen komplettiert. Rund zehn Joint Labs hat das HZB mit Universitäten im Umland sowie international aufgebaut.

Über 100 Doktoranden aus den Hochschulen im Umfeld forschen und qualifizieren sich am HZB. Das HZB engagiert sich außerdem in der Ausbildung. Etwa 50 Azubis sind jährlich am Zentrum in 12 Ausbildungsgängen beschäftigt.

Das HZB in der Gesellschaft

Besucher der langen Nacht der Wissenschaften am BESSYII in Adlershof am Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus

Das HZB wird zu 90 Prozent vom Bund und zu 10 Prozent vom Land Berlin finanziert. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, zu der insgesamt 18 Forschungseinrichtungen gehören. Das HZB beschäftigt zirka 1100 Mitarbeiter - davon etwa 800 in Berlin-Wannsee und 300 in Berlin-Adlershof – und verfügt über einen Gesamthaushalt von zirka 146 Millionen Euro.

Etwa 7.400 Menschen besuchen jedes Jahr das HZB, um sich über die Arbeit des Forschungszentrums und die Forschungsanlagen zu informieren. Das HZB beteiligt sich an der jährlich stattfindenden Langen Nacht der Wissenschaften in Berlin und nimmt jährlich am bundesweiten Aktionstag Girl’s Day teil. Das HZB-Schülerlabor "Blick in die Materie“ bietet Projekttage für Schüler der 5. – 13. Klasse zu den Themen Magnetismus, Solarenergie sowie Licht und Farben an.

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

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