Katalysatoren sind der Schlüssel für viele Technologien und Prozesse, die für den Aufbau einer klimaneutralen Wirtschaft benötigt werden. In der Berliner Forschungslandschaft entwickelt sich seit einiger Zeit ein Hotspot der Katalyseforschung. Im Rahmen der Exzellenzinitiative entstanden neue Cluster wie UniSysCat, in denen etablierte Forschungsinstitute ihre Aktivitäten bündeln. Die chemische Industrie ist über das Labor BASCat eingebunden. Ein wichtiges Forschungsfeld ist die Produktion von „grünem“ Wasserstoff: Um Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe klimaneutral mit erneuerbaren Energien zu produzieren, werden innovative Katalysatoren benötigt. Das kürzlich gestartete Aufbauprojekt CatLab, das im Rahmen der Wasserstoffstrategie gefördert wird, verfolgt völlig neue Ansätze, die auf Dünnschichttechnologien basieren und echte Innovationssprünge versprechen.

IRIS-Labore für Katalyseforschung ausgestattet

Um das große Potenzial der Berliner Katalyseforschung weiter zu forcieren, haben nun die Humboldt-Universität zu Berlin und das HZB eine weitere Kooperationsvereinbarung geschlossen. Damit soll ein Teil der IRIS-Labore zusätzlich für die Entwicklung und Untersuchung heterogener Katalysatorsysteme ertüchtigt werden. IRIS Adlershof steht für Integrative Research Institute for the Sciences. Mit ca. 4.500 Quadratmeter hochmoderner Labor-, Büro- und Kommunikationsflächen bietet der IRIS-Forschungsbau optimale Bedingungen für die Erforschung und Entwicklung von komplexen Materialsystemen z.B. für Elektronik, Optoelektronik und Photonik. Ein Großraumlabor ist für die Installation von Laborreaktoren vorgesehen, um die katalytische Aktivität und Selektivität der Materialsysteme zu bestimmen. Um Katalysatoren in Aktion zu untersuchen, werden im schwingungsstabilisierten Kellergeschoss Elektronenmikroskope aufgestellt. Dazu kommen weitere in-operando Untersuchungsmethoden wie Röntgenbeugung, Photoelektronen-, Raman- und UV-Vis-Spektroskopie, die durch die high-end Analysemöglichkeiten der benachbarten Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II des HZB komplettiert werden. Neben der Zusammenarbeit in der Entwicklung und Verwendung analytischer Methoden ist auch eine enge Zusammenarbeit im Bereich Dünnschichttechnologie, unter der Verwendung von additiven Fertigungsverfahren und Nanostrukturierungs- und Synthesemethoden, geplant.

Innovationen durch interdisziplinäre Zusammenarbeit

Im IRIS-Forschungsbau arbeiten Fachleute unterschiedlicher Disziplinen eng in einem großen Verbundlabor zusammen. Davonerhoffen sich die Partner Innovationsschübe: Physik und Chemie sowie Experiment und Theorie nähern sich einem Problem von jeweils unterschiedlichen Seiten. So bildet ein tiefes physikalisch-chemisches Verständnis von komplexen Grenzflächen eine exzellente Basis für die Entwicklung von Energiematerialien. Die Anordnung der Labore und Büros sowie die großzügigen Kommunikationsflächen schaffen beste Voraussetzungen, damit die unterschiedlichen Disziplinen sich austauschen und voneinander lernen können.

Kooperationsvereinbarung ist auch juristisch innovativ

Die Kooperation zwischen der HU und dem HZB zum Katalyse-Forschungslabor wird aufgrund der aktuellen Änderung des Berliner Hochschulgesetzes zur Zusammenarbeit wissenschaftlicher Einrichtungen erstmalig auf einer öffentlich-rechtlichen Grundlage gestaltet. Dies soll die Kooperation erleichtern. Das Verfahren zur Erfassung, Bewertung und Dokumentation der beiderseitigen Kooperationsbeiträge ist einfacher und weniger bürokratisch. So können sich die Forschenden auf ihre Kernaufgabe – die Forschung – konzentrieren.