2000 Quadratmeter großer Laborkomplex für die Erforschung neuer Energie-Materialien eröffnet

Bundesforschungsministerin Prof. Johanna Wanka weihte gemeinsames Labor von Helmholtz-Zentrum Berlin und Max-Planck-Gesellschaft ein

Das Energy Materials In-Situ Laboratory, EMIL, ist nach drei Jahren Bauzeit vollendet. Der am Synchrotron BESSY II in Berlin-Adlershof angebaute neue Laborkomplexfür die Erforschung von Energie-Materialien ist am 31. Oktober 2016 im Beisein von Bundesforschungsministerin Johanna Wanka feierlich eröffnet worden. In dem neuen Labor, das einen unmittelbaren Zugang zum brillanten Licht des Elektronenspeicherrings BESSY II hat, wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zukünftig Materialien für die regenerative Energiegewinnung synthetisieren und analysieren. In den Aufbau des Labors wurden zirka 20 Millionen Euro investiert.

„Die hier gelebte Verbindung von exzellenter Energieforschung mit dem Betrieb einzigartiger Infrastrukturen schafft ein Forschungsumfeld mit besonderen Synergieeffekten und legt den Grundstein für neue und erfolgreiche Produkte“, sagte die Bundesforschungsministerin bei der feierlichen Eröffnung.

Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) haben das EMIL-Labor gemeinsam errichtet. In dem Forschungslabor CAT werden das Fritz-Haber-Institut der MPG und das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion katalytische Prozesse erforschen. Das HZB untersucht im Laborteil SISSY neue Dünnschichtmaterialien für Solarzellen, solare Brennstoffe, Thermoelektrika sowie Materialien für energieeffiziente Informationstechnologien/Spintronik. Die Erkenntnisse aus der Materialforschung sind ein zentraler Baustein für eine nachhaltige Energieversorgung.

Das Besondere an dem Laborkomplex: Die Materialsysteme können in Echtzeit und bei voller Funktionalität mit der Synchrotronstrahlung von BESSY IIin einem großen Energiebereich analysiert werden. Dabei reicht das Spektrum von weicher bis zu harter Röntgenstrahlung. Forscherinnen und Forscher können damit Prozesse und Phänomene sowohl an den Probenoberflächen (weiche Röntgenstrahlung) als auch in unterschiedlichen Tiefen der Schichten (harte Röntgenstrahlung) untersuchen.

Kombiniert mit einer Vielzahl modernster Analysemethoden, gewinnen Forschende unentbehrliche Erkenntnisse über die Eigenschaften und Prozesse in neuen Energie-Materialien. Diese Ergebnisse helfen, solche Materialien gezielt zu designen und bis zur Anwendungsreife weiterzuentwickeln. Auch Partner aus der Industrie können das Labor mit seinen teilweise weltweit einzigartigen Charakterisierungsmethoden nutzen und bekommen umfassende Betreuung durch die HZB-Experten vor Ort.

Die Materialforscherinnen und -forscher profitieren insbesondere von den Synthesemöglichkeiten, die das Labor bietet. Es stehen 20 unterschiedliche Beschichtungsverfahren zur Verfügung, mit denen sie die Energie-Materialien herstellen können. Die Materialen werden sofort nach der Synthese vollautomatisch im Ultrahochvakuum direkt zur Analysestation transferiert – und wieder zurück. Die Materialsysteme können so Schicht für Schicht hergestellt und charakterisiert werden. 

 „Mit EMIL können wir nun unsere Expertise in der kombinatorischen Materialsynthese ausbauen und Synthese und Analytik von Energie-Materialien noch besser verbinden", betont Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB. Sie hebt die Bedeutung hervor, die EMIL im Rahmen der HZB-Strategie 2020+ hat: "Der neu errichtete EMIL-Komplex spiegelt wieder, wofür das HZB steht: unsere Forschung an Energie-Materialien verknüpfen wir mit den Möglichkeiten, die uns die Synchrotronquelle BESSY II bietet."

Prof. Robert Schlögl, Direktor am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft sowie am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, betont „EMIL ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Verständnis von Elektrodenmaterialien in der Wasserspaltung“.

In den Aufbau von EMIL wurden zirka 20 Millionen Euro investiert. Das BMBF förderte den Bau mit 6,1 Millionen Euro aus der Innovationsallianz „Photovoltaik“. HZB und MPG brachten 6,5 respektive 7,6 Millionen Euro ein. Ergänzend wurden zusätzliche Mittel der MPG bereitgestellt sowie Mittel aus den strategischen Ausbauinvestitionen der Helmholtz-Gemeinschaft für die Einbindung von EMIL in die Helmholtz-Energy-Materials-Characterization-Platform (HEMCP).

Weiteres Material:

Fotogalerie mit Pressefotos

Video über das neue Hightech-Labor

Blog: Was können Forscherinnen im neuen EMIL-Labor erforschen? Antworten gibt es im HZBzlog.