DAPHNE- Daten aus Photonen- und Neutronenexperimenten nachhaltig verfügbar machen
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Allein an Großgeräten werden jährlich Daten im Petabytebereich produziert. Diese Forschungsdaten müssen mindestens zehn Jahre aufbewahrt werden. Nun wollen 19 wissenschaftliche Einrichtungen in Deutschland gemeinsame Standards für Software, Datenaustausch und Datenrepositorien entwickeln, um solche Forschungsdaten dauerhaft für die weitere Forschung verfügbar zu machen. Daran beteiligt sich auch das HZB. Das Projekt DAPHNE4NFDI wird über die nächsten fünf Jahre im Rahmen der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur gefördert und von DESY koordiniert.
Grundlegend für das Forschungsdatenmanagement sind die FAIR-Kriterien: Findable (Auffindbar), Accessible (Zugänglich), Interoperable (Interoperabel) und Reusable (Wiederverwendbar). Auch Methoden der Künstlichen Intelligenz oder Maschinenlernen gehören mit zum Aufgabenbereich.
Das HZB bringt seine Expertise im Forschungsdatenmanagement in das Projekt ein. Diese Expertise hat das HZB bereits aufgebaut, zum Beispiel im europäischen Projekten PaNDATA, aus dem das HZB-Datenrepositorium ICAT hervorgegangen ist und in Helmholtz Initiativen, wodurch der HMC Hub matter am HZB angesiedelt wurde.
- Batterieforschung: Alterungsprozesse operando sichtbar gemachtLithium-Knopfzellen mit Elektroden aus Nickel-Mangan-Kobalt-Oxiden (NMC) sind sehr leistungsfähig. Doch mit der Zeit lässt die Kapazität leider nach. Nun konnte ein Team erstmals mit einem zerstörungsfreien Verfahren beobachten, wie sich die Elementzusammensetzung der einzelnen Schichten in einer Knopfzelle während der Ladezyklen verändert. An der Studie, die nun im Fachjournal Small erschienen ist, waren Teams der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Universität Münster sowie Forschende der Forschungsgruppe SyncLab des HZB und des Applikationslabors BLiX der Technischen Universität Berlin beteiligt. Ein Teil der Messungen fand mit einem Instrument im BLiX-Labor statt, ein weiterer Teil an der Synchrotronquelle BESSY II.
- Grüner Wasserstoff: Käfigstruktur verwandelt sich in effizienten KatalysatorClathrate zeichnen sich durch eine komplexe Käfigstruktur aus, die auch Platz für Gast-Ionen bietet. Nun hat ein Team erstmals untersucht, wie gut sich Clathrate als Katalysatoren für die elektrolytische Wasserstoffproduktion eignen. Das Ergebnis: Effizienz und Robustheit sind sogar besser als bei den aktuell genutzten Nickel-basierten Katalysatoren. Dafür fanden sie auch eine Begründung. Messungen an BESSY II zeigten, dass sich die Proben während der katalytischen Reaktion strukturell verändern: Aus der dreidimensionalen Käfigstruktur bilden sich ultradünne Nanoblätter, die maximalen Kontakt zu aktiven Katalysezentren ermöglichen. Die Studie ist in „Angewandte Chemie“ publiziert.
- Solarzellen auf Mondglas für eine zukünftige Basis auf dem MondZukünftige Mondsiedlungen werden Energie benötigen, die Photovoltaik liefern könnte. Material in den Weltraum zu bringen, ist jedoch teuer – ein Kilogramm zum Mond zu transportieren, kostet eine Million Euro. Doch auch auf dem Mond gibt es Ressourcen, die sich nutzen lassen. Ein Forschungsteam um Dr. Felix Lang, Universität Potsdam, und Dr. Stefan Linke, Technische Universität Berlin, haben nun das benötigte Glas aus „Mondstaub“ (Regolith) hergestellt und mit Perowskit beschichtet. Damit ließe sich bis zu 99 Prozent des Gewichts einsparen, um auf dem Mond PV-Module zu produzieren. Die Strahlenhärte konnte das Team am Protonenbeschleuniger des HZB getestet.