Erfolgsgeschichte mit Fortsetzung - 10 Jahre Deutsch-Russisches Labor
Eine Erfolgsgeschichte feiert Geburtstag: Das Russisch-Deutsche Labor an der Speicherringanlage BESSY II des Helmholtz-Zentrums Berlin in Adlershof wird zehn Jahre alt. Die Einrichtung, in der Wissenschaftler zum fundamentalen Verständnis der Struktur von Materie forschen, ist eine in dieser Form einzigartige Kooperation zwischen deutschen und russischen Wissenschaftlern.
Sie wird gemeinsam getragen vom Helmholtz-Zentrum Berlin, der Freien Universität Berlin, der Technischen Universität Dresden, der Staatlichen Universität St. Petersburg, dem Ioffe Institute in St. Petersburg sowie dem Kurchatov Institut und dem Shubnikov Institut für Kristallographie in Moskau. Im Rahmen des Deutsch-Russischen Wissenschaftsjahres wird das zehnjährige Bestehen mit einem Workshop am 27. und 28. Juni in Berlin gefeiert. Dabei wird auch eine Vertragsverlängerung mit dem Ziel unterzeichnet, die Forschungskapazitäten auszuweiten.
Im Zentrum des Russisch-Deutschen Labors steht ein Strahlrohr für sogenannte weiche Röntgenstrahlung, mit der die atomare Struktur von Materie erforscht werden kann. „Diese Versuche mit Synchrotron-Strahlung spielen in der Grundlagenforschung eine sehr große Rolle“, sagt Eckart Rühl, Professor für Physikalische Chemie an der Freien Universität Berlin und Vorsitzender des Lenkungsausschusses des Russisch-Deutschen Labors. So könnten damit die Eigenschaften komplexer Materialien wie Graphen untersucht werden – ein vielversprechendes Material für mikroelektronische Anwendungen.
Das Russisch-Deutsche Labor ist gefragt bei Wissenschaftlern beider Länder: Mehr als 250 Publikationen in renommierten Fachmagazinen gingen bisher aus Forschungsarbeiten am Labor hervor. 48 Diplom-, 14 Doktorarbeiten und zwei Habilitationen basieren zu großen Teilen auf Ergebnissen, die hier erarbeitet wurden. Unterstützt werden die Forschungen im Russisch-Deutschen Labor vom Internationalen Exzellenzzentrum für Naturwissenschaften, das die Staatliche Universität St. Petersburg und die Freie Universität Berlin 2010 gegründet haben. Das „German-Russian Interdisciplinary Science Center“ (G-RISC), das seinen Sitz in St. Petersburg hat und vom Deutschen Akademischen Austauschdienst aus Mitteln des Auswärtigen Amtes finanziert wird, stellt einen Wissenschaftler, der die Nutzer des Berliner Labors bei den Messungen betreut.
Seit Langem übersteigt die Nachfrage von Forschern, die Materialproben mithilfe des Strahlrohrs im Berliner Labor untersuchen möchten, die Kapazität der Labor-Messplätze. Mithilfe von Fördermitteln des Bundesforschungsministeriums sollen die experimentellen Ressourcen deshalb ausgebaut werden. Geplant ist der Bau eines sogenannten Undulator-Strahlrohrs, mit dem das Russisch-Deutsche Labor in den nächsten zwei Jahren zu einem weltweit führenden Messplatz für winkel- und spinaufgelöste Photoelektronenspektroskopie ausgebaut werden soll. Ziel ist die Untersuchung von magnetischen Materialien mit Dimensionen im Nanometerbereich.
Weitere Auskünfte erteilen Ihnen gern:
Prof. Dr. Eckart Rühl, Institut für Chemie und Biochemie (Physikalische und Theoretische Chemie) der Freien Universität Berlin, Tel: +49-30-838-52396, E-Mail: ruehl@chemie.fu-berlin.de
Dr. Walter Braun, Leiter Abteilung Nutzerkoordination, Helmholtz-Zentrum Berlin, Albert-Einstein-Str. 15, 12489 Berlin, Tel: +49-30-8062-12927, E-Mail: walter.braun@helmholtz-berlin.de
- Batterieforschung mit dem HZB-RöntgenmikroskopUm die Kapazität von Lithiumbatterien weiter zu steigern, werden neue Kathodenmaterialien entwickelt. Mehrschichtige lithiumreiche Übergangsmetalloxide (LRTMO) ermöglichen eine besonders hohe Energiedichte. Mit jedem Ladezyklus wird jedoch ihre Kapazität geringer, was mit strukturellen und chemischen Veränderungen zusammenhängt. Mit Röntgenuntersuchungen an BESSY II hat nun ein Team aus chinesischen Forschungseinrichtungen diese Veränderungen erstmals experimentell mit höchster Präzision vermessen: Mit dem einzigartigen Röntgenmikroskop konnten sie morphologische und strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala beobachten und dabei auch chemische Veränderungen aufklären.
- BESSY II: Neues Verfahren für bessere ThermokunststoffeUmweltfreundliche Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich nach Gebrauch recyclen. Ihre Belastbarkeit lässt sich verbessern, indem man sie mit anderen Thermoplasten mischt. Um optimale Eigenschaften zu erzielen, kommt es jedoch auf die Grenzflächen in diesen Mischungen an. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hat nun an BESSY II untersucht, wie sich mit einem neuen Verfahren aus zwei Grundmaterialien thermoplastische „Blends“ mit hoher Grenzflächenfestigkeit herstellen lassen: Aufnahmen an der neuen Nanostation der IRIS-Beamline zeigten, dass sich dabei nanokristalline Schichten bilden, die die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen.
- Wasserstoff: Durchbruch bei Alkalischen Membran-ElektrolyseurenEinem Team aus Technischer Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und Siemens Energy ist es gelungen, eine hocheffiziente alkalische Membran-Elektrolyse Zelle erstmals im Labormaßstab in Betrieb zu nehmen. Das Besondere: Der Anodenkatalysator besteht dabei aus preisgünstigen Nickelverbindungen und nicht aus begrenzt verfügbaren Edelmetallen. An BESSY II konnte das Team die katalytischen Prozesse durch operando Messungen im Detail darstellen, ein Theorie Team (USA, Singapur) lieferte eine konsistente molekulare Beschreibung. In Freiburg wurden mit einem neuen Beschichtungsverfahren Kleinzellen gebaut und im Betrieb getestet. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Catalysis publiziert.