Die Ministerin wird in die Forschung zur Wasserstoffumwandlung eingeführt. So funktioniert Katalyse: Wissenschaftlerin Katarzyna Skorupska (FHI) erklärt den Prozess im chemischen Reaktor.
Der Standort Adlershof bietet mit dem HZB und FHI ideale Bedingungen für die Forschung zu grünem Wasserstoff am CatLab. Hier enstehen bis 2025 zukunftsweisende Laborinfrastrukturen.
Die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Bettina Stark-Watzinger, besuchte heute das Catalysis Laboratory (CatLab) in Berlin-Adlershof. CatLab ist eine Forschungsplattform des Helmholtz-Zentrum Berlin und der Max-Planck-Gesellschaft zur Katalyseforschung, die wichtige Innovationen zur Realisierung einer grünen Wasserstoffwirtschaft beitragen soll. Bei ihrem Besuch am CatLab erhielt die Ministerin Einblick in neueste technologische Entwicklungen zur Herstellung und Charakterisierung von Dünnschichtkatalysatoren sowie besondere Methoden zur Operando-Analytik und Digitalen Katalyse.
„Ich möchte Deutschland zur Wasserstoffrepublik machen. Wir sind bereits weltweit führend, was Technologien zur Herstellung von Grünem Wasserstoff angeht. Als nächstes müssen wir den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft beschleunigen. Das Bundesforschungsministerium investiert bereits seit Jahren in die notwendige Forschung und Entwicklung. CatLab ist hierfür ein hervorragendes Beispiel“, betonte die Ministerin Bettina Stark-Watzinger bei ihrem Besuch.
„Um unser Energiesystem CO2-neutral zu gestalten, ist es unbedingt erforderlich, Grünen Wasserstoff in industriellem Maßstab herzustellen und zu Grundchemikalien und synthetischen Kraftstoffen zu verarbeiten. Neuartige Katalysatoren und katalytische Prozesse sind dafür der Schlüssel“, sagte Prof. Dr. Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrum Berlin. „Zur Entwicklung neuartiger Dünnschichtkatalysatoren verfolgen wir einen einzigartigen Forschungsansatz, in dem wir Data Science, Material- und Technologieentwicklung eng verschränken, und in einer frühen Phase der Forschung und Entwicklung mit der Industrie kooperieren“, erläuterte Prof. Dr. Beatriz Roldán-Cuenya, Direktorin am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft. „Das Energy Materials In-Situ Laboratory (EMIL) an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II ist für Untersuchungen der katalytischen Prozesse unter Echtzeitbedingungen ideal. Eine wichtige Rolle spielt auch die Digitale Katalyse, bei der KI-Methoden für die Suche nach den richtigen Katalysatormaterialien eingesetzt werden. Zudem werden hier neuartige Reaktoren gemeinsam mit der Industrie entwickelt“, ergänzte Prof. Dr. Robert Schlögl, Direktor am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft.
Im benachbarten Integrative Research Institute for the Sciences (IRIS Adlershof) der Humboldt-Universität zu Berlin sind die CatLab Reaktor- und Charakterisierungslabore angesiedelt. Prof. Dr. Jürgen P. Rabe, Direktor des IRIS Adlershof, betonte, dass dadurch bedeutende Synergien gehoben werden. Somit wird CatLab im Rahmen von Partnerschaften mit der Humboldt-Universität am Standort Adlershof, der Technischen Universität Berlin und dem Exzellenzcluster UniSysCatin die universitäre Forschungslandschaft von Berlin eingebettet.
CatLab wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als 50 Millionen Euro gefördert. Insgesamt umfasst das fünfjährige Aufbauprojekt rund 100 Millionen Euro. Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die beiden Max-Planck-Institute, Fritz-Haber-Institut (FHI) und Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC), bündeln ihre Kompetenzen und bauen gemeinsam mit der Humboldt-Universität zu Berlin die Forschungsplattform auf. Für CatLab entsteht in unmittelbarer Nähe der Röntenquelle BESSY II ein neues Büro- und Laborgebäude.
Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts, Green Deal Ukraina, ist es, in der Hauptstadt Kyiv gemeinsam mit Partnereinrichtungen in der Ukraine und in Polen einen Energie- und Klima-Think Tank aufzubauen. Dieser soll unabhängig und faktenbasiert beim Wiederaufbau eines nachhaltigen Energiesystems in der Ukraine beraten. Nicht zuletzt ist die Umsetzung der Energie- und Klimagesetzgebung Voraussetzung für den EU-Beitritt der Ukraine. Das Projekt startete am 1. Juni 2023 und erstreckt sich über vier Jahre.
Magnetische Domänenwände sorgen für elektrischen Widerstand, da es für Elektronenspins schwierig ist, ihrer magnetischen Struktur zu folgen. Dieses Phänomen könnte in spintronischen Bauelementen genutzt werden, bei denen der elektrische Widerstand je nach Vorhandensein oder Fehlen einer Domänenwand variieren kann. Eine besonders interessante Materialklasse sind Halbmetalle wie La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO). Sie weisen vollständige Spinpolarisation auf. Allerdings war der Widerstand einer einzelnen Domänenwand in Halbmetallen bisher noch nicht bestimmt worden. Nun hat ein Team aus Spanien, Frankreich und Deutschland eine einzelne Domänenwand auf einem LSMO-Nanodraht erzeugt und Widerstandsänderungen gemessen, die 20mal größer sind als bei normalen Ferromagneten wie Kobalt.
Ein neues Quasiteilchen mit interessanten Eigenschaften ist aufgetaucht – vorerst allerdings nur in theoretischen Modellierungen von Festkörpern mit bestimmten magnetischen Eigenschaften. Anders als erwartet, bringen Quantenfluktuationen das Quasiteilchen jedoch nicht deutlicher zum Vorschein, sondern verschmieren seine Signatur, zeigt nun ein internationales Team am HZB und der Freien Universität Berlin.