Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

Das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB) ist ein eigenständiges naturwissenschaftliches Forschungszentrum unter dem Dach der Helmholtz-Gemeinschaft mit Standorten in Berlin-Adlershof und -Wannsee. Der Forschungsschwerpunkt liegt auf Energiematerialien (Solarzellen, Batterien, solaren Brennstoffen wie Wasserstoff), Katalyseverfahren zur Wasserstoff-Herstellung und zur CO2-Umwandlung, Quantenmaterialien, sowie der Entwicklung von Teilchenbeschleunigern (Synchrotronspeicherring). Das HZB betreibt den Elektronenspeicherring BESSY II. In Kooperation mit der Charité werden Augentumore mit beschleunigten Protonen behandelt (Protonentherapie).

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH
Logo des HZB
Kategorie: Forschungseinrichtung
Träger: Bund (90 %), Land Berlin (10 %)
Mitgliedschaft: Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren
Standort der Einrichtung: Berlin-Wannsee und Berlin-Adlershof
Art der Forschung: Grundlagenforschung, Technologieentwicklung, angewandte Physik und Chemie
Fächer: Physik, Chemie, Ingenieurwissenschaften
Fachgebiete: Festkörperphysik, Materialwissenschaft, Photovoltaik, Katalyseforschung, Wasserstoffforschung
Grundfinanzierung: Gesamtbudget: 150 Mio. €[1]
Leitung: Bernd Rech, Thomas Frederking[2]
Mitarbeiter: 1.239 (2021)[3]
Homepage: www.helmholtz-berlin.de

Geschichte und Finanzierung

Eine der Vorgängereinrichtungen wurde im Winter 1956/57 als Behörde des Landes Berlin unter dem Namen Institut für Kernforschung Berlin (IKB)[4] gegründet und am 14. März 1959 in Anwesenheit der Namensgeber Otto Hahn und Lise Meitner als Hahn-Meitner-Institut für Kernforschung Berlin[5] eingeweiht. Seit 1971 hat es die Rechtsform einer GmbH. Die Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH entstand am 1. Januar 2009 aus der Fusion der Hahn-Meitner-Institut GmbH mit der Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung GmbH (BESSY).[6][7]

Hauptgesellschafter ist mit 90 Prozent der Bund (Bundesministerium für Bildung und Forschung), 10 Prozent hält das Land Berlin.[8] Entsprechend der Anteile erhält das HZB Zuwendungen zu seiner Grundfinanzierung; für 2021 waren dies über 185 Millionen Euro vom Bund und 20 Millionen Euro vom Land Berlin. 22,7 Millionen Euro steuerten andere Zuschussgeber bei.[3]

Forschung

Das HZB forscht an für die Energiewende relevanten Materialien. Im Bereich der Photovoltaik arbeitet das Helmholtz-Zentrum in Kooperation mit der Industrie an der Entwicklung neuer Materialien und Technologien für kostengünstigere und effizientere Dünnschichtzellen.[9] Weiterhin forscht das HZB an der Erzeugung von Brennstoffen durch Sonnenenergie, insbesondere Wasserstoff, der als CO2-freier Energieträger verwendet werden kann. Außerdem forschen Arbeitsgruppen des HZB an Katalyseverfahren zur Herstellung und Verarbeitung von grünem Wasserstoff[10] und zur Umwandlung von CO2 in Kohlenwasserstoffe.[11] Das Zentrum betreibt Forschung an neuartigen Batterietechnologien[12] und effizienten Informationstechnologien, insbesondere Quantenmaterialien.[13] Außerdem wird an der Entwicklung von Beschleunigern, insbesondere Synchrotronspeicherringen, geforscht.[14]

Das HZB gliedert seine Institute und Abteilungen in folgende Forschungsbereiche: Solare Energie, Chemische Energie, Quanten- und Funktionale Materialien, Photon Science, Beschleuniger sowie Wissenschaftliche Instrumentierung und Unterstützung.[15]

Einrichtungen

Standorte

Das Helmholtz-Zentrum Berlin ist an zwei Standorten vertreten, dem Lise-Meitner-Campus in Berlin-Wannsee und dem Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus in Berlin-Adlershof (WISTA).[16]

Forschungsinfrastrukturen

Eine zentrale Forschungseinrichtung am HZB ist der 1998 in Betrieb genommene Elektronenspeicherring BESSY II in Berlin-Adlershof, ein Synchrotron-Speicherring im Terahertz- bis weichen Röntgenbereich, der für die Analytik dünner Schichten von Quanten- und Energie-Materialien genutzt wird sowie für die Strukturaufklärung von Proteinen. Die Anlage hat etwa 50 Strahlrohre und steht jährlich rund 2700 Gastwissenschaftlern zur Verfügung.[17] Das Forschungszentrum arbeitet an einem Nachfolger, BESSY III, der in den 2030er Jahren in Betrieb gehen soll.[18] Am gleichen Standort betreibt die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in enger Kooperation mit dem HZB ihre eigene Strahlenquelle, die Metrology Light Source.[19][20]

Bis 2019 betrieb das HZB auch den Berliner Experimentier-Reaktor (BER II) in Berlin-Wannsee. Die Neutronenquelle wurde nach 40-jähriger Nutzung außer Betrieb genommen, da in Europa mittlerweile leistungsstärkere Einrichtungen existieren.[21]

Die Einrichtung betreibt ein Zyklotron, das Protonen mit einer Energie von 68 MeV bereitstellt.[22] Die Anlage dient zum einen in Kooperation mit der Charité der medizinischen Protonentherapie, hauptsächlich von Aderhautmelanomen, einer Form von Augenkrebs.[23] Zum anderen werden Strahlenhärtetests, beispielsweise an Solarzellen und elektronischen Bauteilen, durchgeführt.[24][25]

Unter dem Namen Corelabs führt das HZB sechs zentrale Themenlabore zur Entwicklung von Energiematerialien, die auch externen Partnern aus Wissenschaft und Industrie zur Verfügung stehen,[26] darunter das Kompetenzzentrum Photovoltaik Berlin (PVcomB), das als Plattform für Technologietransfer mit der Industrie dient.

Gemeinsam mit dem Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI) und dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC) baut das HZB seit 2021 die Forschungsplattform CatLab auf, in der die Einrichtungen ihre Forschung an neuartigen Katalysator-Materialien vor allem für die grüne Wasserstoff-Erzeugung bündeln.[10]

Sonderaufgaben

Das HZB betreibt die Landessammelstelle Berlin (Zentralstelle für radioaktiven Abfall – ZRA) des Landes Berlin.[27]

Commons: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise
  1. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, abgerufen am 1. Februar 2024.
  2. Impressum. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, abgerufen am 2. Dezember 2019.
  3. Helmholtz-Zentrum Berlin: Jahresabschluss 2021. Abgerufen am 2. Dezember 2022.
  4. Erster Jahresbericht 1957, Institut für Kernforschung Berlin, Mai 1958
  5. Zweiter Jahresbericht 1958, Hahn-Meitner-Institut für Kernforschung Berlin, Juli 1959
  6. Helmholtz-Zentrum Berlin: Historie Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, abgerufen am 1. Dezember 2021.
  7. Welt der Physik: Neues Helmholtz-Zentrum in Berlin, abgerufen am 1. Dezember 2021.
  8. Gesellschaftsvertrag der Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung. 2015, abgerufen am 1. Dezember 2021.
  9. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Photovoltaik. Abgerufen am 23. Februar 2022 (deutsch).
  10. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: CatLab – Catalysis Laboratory. Abgerufen am 2. Dezember 2022 (deutsch).
  11. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Solare Brennstoffe / Katalyse. Abgerufen am 23. Februar 2022 (deutsch).
  12. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Elektrochemische Energiespeicherung. Abgerufen am 23. Februar 2022 (deutsch).
  13. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Quanten- und Funktionale Materialien. Abgerufen am 28. Februar 2022 (deutsch).
  14. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Unsere Forschung im Überblick. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  15. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Forschungsbereiche am HZB, Institute und Abteilungen. Abgerufen am 28. Februar 2022 (deutsch).
  16. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Zahlen und Fakten. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  17. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: BESSY II Elektronenspeicherring. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  18. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Der Weg zu BESSY III. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  19. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: PTB Physikalisch-Technische Bundesanstalt. Abgerufen am 23. Februar 2022 (britisches Englisch).
  20. Metrology Light Source. 22. Dezember 2021, abgerufen am 23. Februar 2022 (englisch).
  21. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Ehemalige Forschung am BER II. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  22. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Die Anlage für die Protonentherapie. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  23. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Protonentherapie. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  24. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Zyklotron. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  25. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Bestrahlungen für Strahlenhärtetests. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  26. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Corelabs. Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).
  27. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: Landessammelstelle Berlin (ZRA). Abgerufen am 2. Dezember 2021 (deutsch).

Normdaten (Körperschaft): GND: 16081936-2 | VIAF: 1861145424664686831065
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