Shutdown bei BESSY II: Neue Versorgungstechnik sichert langfristig den Betrieb
Während des Shutdowns wird die Niederspannungshauptverteilung komplett erneuert (hier im Bild: Zustand vor dem Umbau). © HZB/A. Knoch
Die Umbauarbeiten sind im vollen Gange: die alten Komponenten werden abgebaut und ersetzt. © HZB/A. Knoch
Die Röntgenquelle BESSY II befindet sich in einem dreimonatigen Shutdown. In dieser Zeit wird die Niederspannungshauptverteilung im Versorgungsgebäude außerhalb des Elektronenspeicherrings erneuert. Dies sichert den langfristigen stabilen Betrieb von BESSY II über das nächste Jahrzehnt hinaus.
„Die Einspeisefelder zur Stromversorgung der Maschine BESSY II sind ein Herzstück für den zuverlässigen Betrieb“, erläutert der verantwortliche Projektleiter Andreas Knoch aus der Abteilung Gebäude- und Anlagentechnik (FM-T). Der Maschinenteil der Niederspannungshauptverteilung besteht aus 36 Schaltfeldern. Sie haben die Aufgabe, wichtige Komponenten für den Betrieb von der Beschleunigeranlage elektrisch zu versorgen. Dazu gehören unter anderem Netzgeräte, Magnete, Hochfrequenzanlagen, Vakuumanlagen, Klimatechnik, Osmose-Wasseranlagen und die IT-Technik.
„Wir müssen die betreffenden Schaltfelder 1:1 austauschen, da es altersbedingt keinen Ersatz für wichtige Schaltkomponenten gibt. Die Schaltschränke werden mit ähnlichen, angepassten Komponenten bestückt wie im Altbestand. Sie werden ergänzend mit Universalmessgeräten, aktivem Lichtbogenschutz und neuer Datenbus-Technik an allen Abgängen ausgestattet“, erklärt Knoch weiter. Darüber hinaus werden im Shutdown neue Kältemaschinen eingebaut. Sie sorgen dafür, dass die Klimatisierung im Elektronenspeicherring zuverlässig läuft.
Die ineinandergreifenden Arbeiten während des Shutdowns koordiniert Ingo Müller zusammen mit Christian Jung. So werden die drei Monate „Dunkelheit“ auch für andere Aufgaben genutzt: Unter anderem geht der Aufbau der neuen Experimentierstationen des „BElChem“-Labors weiter. In dem gemeinsamen Projekt bauen die Max-Planck-Gesellschaft und das HZB neue Experimentiermöglichkeiten an BESSY II auf, um Materialsysteme für elektrochemische und katalytische Anwendungen zu analysieren. Diese Arbeiten werden auch nach dem Ende des Sommershutdowns fortgesetzt.
Auch wenn der Shutdown bis in den August hinein dauern wird, ist die Unterbrechung die beste Variante, bei der am wenigsten Messzeit verloren geht. „Letztendlich zahlen all unsere Maßnahmen auf das Ziel ein, dass BESSY II stabil und ohne ungeplante Unterbrechungen unseren Nutzerinnen und Nutzern zur Verfügung steht“, sagt Christian Jung.
Ab 8. August 2022 wird BESSY II wieder in Betrieb genommen. Drei Wochen später, am 30. August, heißt das HZB dann wieder seine Nutzerinnen und Nutzer an den BESSY II-Beamlines willkommen.
- BESSY II: Eingebauter Sauerstoff verkürzt die Lebensdauer von FeststoffbatterienFeststoffbatterien sind sicher und leistungstark, aber ihre Kapazität nimmt zurzeit noch rasch ab. Ein Team der TU Wien, der Humboldt-Universität zu Berlin und des HZB hat nun eine TiS₂|Li₃YCl₆-Halbzelle an BESSY II analysiert. Dafür nutzte das Team eine spezielle Probenumgebung, die eine zerstörungsfreie Untersuchung unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch die Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS und HAXPES) konnte ein neuer Degradationsmechanismus identifiziert werden. Dabei spielte das Element Sauerstoff eine besondere Rolle. Die Studie liefert wertvolle Einblicke, um Design und Fertigung von Feststoffbatterien zu verbessern.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Umweltchemie an BESSY II: Radikale in GewässernWie entstehen in wässrigen Lösungen unter UV-Licht so genannte Radikale? Diese Frage spielt sowohl für die Gesundheitsforschung als auch für den Umweltschutz eine wichtige Rolle, beispielsweise im Zusammenhang mit der Überdüngung von Gewässern durch die Landwirtschaft. Ein Team hat nun an BESSY II eine neue Methode etabliert, um Hydroxyl-Radikale in Lösung zu untersuchen. Mit einem Trick konnten sie überraschende Einblicke in den Reaktionspfad gewinnen.