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 | |
|---|---|
 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]
Weblinks
- Website des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie
- Beitrag im Tagesschau Zukunfts-Podcast, Folge Solaranlagen auf jedem Dach? Was dann?, 6. Oktober 2022
- Beitrag im BR50 Podcast, Folge 7 Der Klimawandel und die Stadt: Mehr Grün oder mehr Photovoltaik?, Juli 2022
- Beitrag im BR50 Podcast, Folge 6 Wasserstoff – der 'Champagner' der erneuerbaren Energien?, Juni 2022
Einzelnachweise
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