Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

zwei Methoden ein Ziel: Photonen und Neutronen Das HZB betreibt zwei wissenschaftliche Großgeräte und betreibt physikalische Grundlagenforschung. Als eines von 18 Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft  beschäftigt das HZB rund 1100 Mitarbeiter - davon zirka 800 in Berlin-Wannsee und 300 in Berlin-Adlershof – und verfügt über einen Gesamthaushalt von zirka 110 Millionen Euro. Das HZB arbeitet eng mit den Universitäten und Fachhochschulen in Berlin-Brandenburg zusammen. Alle Institute werden von gemeinsam berufenen Professorinnen oder Professoren geleitet. Neben diesen Instituten gibt es in jedem Forschungsbereich Abteilungen und/oder Nachwuchsgruppen. Außerdem werden gemeinsame Forschergruppen aufgebaut, die von Universitätsangehörigen geführt werden.

Rund 100 Doktoranden aus den Hochschulen im Umfeld forschen und qualifizieren sich am HZB. Über die Region Berlin-Brandenburg hinaus kooperiert das HZB mit rund 400 Partnern in deutschen und internationalen Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen.

Das HZB engagiert sich außerdem in der Ausbildung. Etwa 50 Azubis sind jährlich am Institut in 12 Ausbildungsgängen beschäftigt. Auf hohem Niveau arbeitet zudem das HZB-Schülerlabor "Blick in die Materie". Hier können Schulklassen Projekttage zu Themen wie Magnetismus oder Solarenergie verbringen und dabei selbstständig experimentieren.

Großgeräte für die Forschung

Für Forschungsarbeiten zur Struktur und Funktion der Materie betreibt das Helmholtz-Zentrum zwei wissenschaftliche Großgeräte: den Forschungsreaktor BER II für Experimente mit Neutronen und den Elektronenspeicherring BESSY II, der hochbrillante Synchrotronstrahlung vom Terahertz- bis in den Röntgenbereich erzeugt. Beide Anlagen dienen der Erforschung der Materie und verfügen über hoch spezialisierte Probenumgebungen. Das heißt, hier lassen sich Experimente unter anspruchsvollsten Bedingungen durchführen (hohe Magnetfelder, tiefe Temperaturen, hohe Drücke). Die Weiterentwicklung dieser einzigartigen Instrumente gehört zu den wesentlichen Aufgaben des Zentrums. Mit seinem Nutzerservice ermöglicht das HZB jährlich rund 3000 externen Wissenschaftlern  (aus bislang 35 Ländern) den Zugang zu den zum Teil einzigartigen Messmethoden. Erklärtes Ziel ist es, die komplementäre Nutzung von Neutronen und Photonen zu fördern, denn mit beiden erhält man ein vollständigeres Bild der Materie.

Das HZB betreibt zwei weitere Großgeräte für externe Institutionen: für die Charité einen Beschleuniger, mit dem Protonenstrahlen für die Augentumortherapie erzeugt werden (in Wannsee) und die Metrology Light Source, einen optimierten Speicherring für die Physikalisch-Technische-Bundesanstalt (in Adlershof).

Materialien für Morgen

Wie hängen die technischen Eigenschaften eines Materials und seine mikroskopische Struktur zusammen? Danach fragen die Forscher am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB). In ihren Forschungsprojekten beschäftigen sie sich mit atomaren und magnetischen Strukturen fester Körper und deren Funktionsweisen auf atomarer Skala. Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Werkstoffen stehen im Blickpunkt, ebenso die innere Dynamik und Phasenumwandlungen in kondensierter Materie. Themenfelder sind vor allem diejenigen Gebiete, die die Methoden- und Instrumente-Entwicklung voranbringen, zum Beispiel Themen aus der Materialforschung und Analytik. Die komplementäre Nutzung von Photonen und Neutronen wird dabei im Vordergrund stehen. Neue Ergebnisse werden hier unter anderem in den Forschungsfeldern Magnetismus und Supraleitung erwartet.

Forschung für neue Solarzellen

Im Bereich Solarenergie erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Solarzellen der nächsten und übernächsten Generation - mit neuen Materialklassen und innovativem Zellenaufbau. Langfristige Ziele sind effiziente und wettbewerbsfähige Dünnschicht-Solarzellen und Multispektralzellen. Auf dem Gebiet der Dünnschichtsolarzellen ist das HZB schon heute die größte institutionelle Einheit in Deutschland, wobei nicht nur neue Materialien entwickelt, sondern Hand in Hand auch innovative Technologien erprobt werden. 

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