CatLab – Leuchtturm für die Wasserstoff-Forschung

Publiziert

Das Helmholtz-Zentrum Berlin und zwei Max-Planck-Institute bauen mit CatLab eine Forschungsplattform für die Katalyse auf, um Innovationssprünge in der Wasserstoff-Forschung zu erreichen.

Im Energiesystem der Zukunft nimmt grüner Wasserstoff eine Schlüsselfunktion ein. Wasserstoffbasierte chemische Energieträger werden als Langzeitspeicher im Energiesystem benötigt und sind entscheidend für die klimaneutrale Gestaltung industrieller Prozesse. Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die beiden
Max-Planck-Institute, Fritz-Haber-Institut (FHI) und Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC), bündeln ihre Kompetenzen zur Wasserstoff-Forschung und bauen in Berlin gemeinsam die Forschungsplattform CatLab auf. CatLab soll eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und Industrie schlagen und wird vom deutschen Start über fünf Jahre mit rund 100 Millionen Euro gefördert.
Katalysatoren sind der Schlüssel für viele Technologien und Prozesse, die für den Aufbau einer klimaneutralen Wirtschaft benötigt werden. Um mit erneuerbaren Energien Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe in einem geschlossenen CO2-Kreislauf zu produzieren, werden neue innovative katalytische Prozesse benötigt. Konventionelle Katalysatoren bestehen meist aus komplexen Materialkombinationen in Pulverform in einem Reaktor. In CatLab stehen völlig neue Ansätze im Fokus der Forschung, die Innovationssprünge versprechen. Denn Katalysatoren basierend auf massgeschneiderten funktionellen Dünnschichten können zielgerichtet an die benötigten Prozesse angepasst werden und konventionelle Reaktionsprozesse revolutionieren.
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat eine grosse Expertise in der Synthese und Charakterisierung von dünnen Schichten und Materialsystemen. Das Fritz-Haber-Institut (FHI) der MaxPlanck-Gesellschaft sowie das Max-PlanckInstitut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC) bringen ihre Kompetenzen in der Katalyseforschung ein. Synthese- und Analysemethoden sollen mit neuen Verfahren zur automatischen Auswertung (Maschinelles Lernen) gekoppelt werden, um mittels «digitaler Katalyse» ein rationales Materialdesign für massgeschneiderte Katalysatoren zu beschleunigen.

  • Bei CatLab stehen völlig neue Ansätze im Fokus der Forschung, die Innovationssprünge versprechen.

Die deutsche Bundesforschungsministerin Anja Karliczek betont: «Grüner Wasserstoff ist eine Jahrhundertchance für den Industriestandort Deutschland und den Klimaschutz weltweit. Um die nachhaltige Wasserstoffwirtschaft zum Erfolg zu führen, brauchen wir Innovationssprünge. CatLab ist hierfür hervorragend aufgestellt. Mit der wegweisenden Zusammenarbeit von MPG und HZB, der Einbettung in die Berliner Forschungslandschaft und der Beteiligung von Unternehmen bündelt CatLab Spitzenkompetenzen entlang der gesamten Innovationskette.» Prof. Dr. Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäftsführer am HZB, ergänzt: «Mit CatLab werden wir einen neuen Forschungsschwerpunkt in der Katalyse in unmittelbarer Nachbarschaft zur Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II in Adlershof etablieren. Dort stehen modernste Synthese- und Analysemethoden bereit, um chemische und physikalische Abläufe während der katalytischen Prozesse in atomarer Auflösung und in Echtzeit zu analysieren.» Prof. Dr. Robert Schlögl, Direktor am FHI und CEC, hebt hervor: «Wir haben bereits in den letzten Jahren eine einzigartige operando-Messinfrastruktur an BESSY II aufgebaut und ergänzen uns hier perfekt. Damit konnten wir ein neues Funktionsmodell von Katalysatoren gewinnen, das mittels der Dünnschichttechnologie optimiert werden kann. Nun werden wir diese Aktivitäten unter dem Dach des CatLab durch eine einzigartige Symbiose von Synthese und operando-Analyse weiterentwickeln und ausbauen.»
Auch die chemische Industrie ist von Anfang an mit eingebunden. Die BASF beteiligt sich am Aufbau sowie an der Auswahl und Skalierung der Prozesse und Entwicklung der Reaktoren. Ausserdem gibt es Kooperationen mit der Humboldt-Universität, dem Exzellenzcluster UniSysCat und dem Labor BasCat, welches die TU Berlin zusammen mit der BASF betreibt. Über diese Kooperationen können weitere Partner integriert werden. CatLab hat somit das Potenzial, mit einer grossen Berliner Allianz aus universitären und ausseruniversitären Forschungseinrichtungen die Weltspitze der Katalyse- und Wasserstoff-Forschung zu erreichen.

Luise Baustert, Redaktion KCH.

t2t2

EVENTS

Prodex

Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Werkzeuge und Fertigungsmesstechnik

Datum: 18. - 21. Mai 2021

Ort: Basel (CH)

T4M

Die neue Messe für Medizintechnik in Stuttgart.

Datum: 08. - 10. Juni 2021

Ort: Stuttgart (D)

EPHJ-EPMT-SMT

Interantionale Ausstellung für Uhrenindustrie, Mikrotechnologie und Medizinaltechnik

Datum: 08. - 11. Juni 2021

Ort: Palexpo Genf (CH)

Securite Lausanne

Die Schweizer Fachmesse

Datum: 16. - 18. Juni 2021

Ort: Lausanne (CH)

AQUA Suisse

Die Schweizer Fachmesse für Wasser, Abwasser und Gas

Datum: 25. - 26. August 2021

Ort: Zürich (CH)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 25. - 26. August 2021

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Fachmesse für Pumpen- und Ventiltechnik

Datum: 25. - 26. August 2021

Ort: Zürich (CH)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 31. August - 02. September 2021

Ort: Bern (CH)

LABVOLUTION

Europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und für die Optimierung von Labor-Workflows

Datum: 07. - 09. September 2021

Ort: Hannover (D)

Midest Chassieu

Midest ist eine der weltweit größten Fachmessen für die Industriezulieferwirtschaft.

Datum: 07. - 10. September 2021

Ort: Lyon (D)

AM Expo

Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 14. - 15. September 2021

Ort: Luzern (CH)

Swiss Medtech Expo

Advanced Manufacturing

Datum: 14. - 15. September 2021

Ort: Luzern (CH)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 28. - 30. September 2021

Ort: Nürnberg (D)

parts2clean

Internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung

Datum: 05. - 07. Oktober 2021

Ort: Stuttgart (D)

VISION

Weltleitmesse für Bildverarbeitung

Datum: 05. - 07. Oktober 2021

Ort: Stuttgart (D)

Rehacare

Die REHACARE ist die internationale Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

Datum: 06. - 09. Oktober 2021

Ort: Düsseldorf (D)

Fakuma

Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung

Datum: 12. - 16. Oktober 2021

Ort: Friedrichshafen (D)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 19. - 21. Oktober 2021

Ort: Basel (CH)

Ifas

Fachmesse für Gesundheitsmarkt

Datum: 19. - 21. Oktober 2021

Ort: Zürich (CH)

A + A

Internationale Fachmesse für Persönlichen Schutz, Betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit.

Datum: 26. - 29. Oktober 2021

Ort: Düsseldorf (D)

transport-CH

Schweizer Nutzfahrzeugsalon

Datum: 10. - 13. November 2021

Ort: Bern (CH)

Compamed

Fachmesse für Produkte aus der medizinischen Vorproduktion

Datum: 15. - 18. November 2021

Ort: Düsseldorf (D)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 15. - 18. November 2021

Ort: Düsseldorf (D)

SEMICON Europa

Europäische Leitmesse für Mikroelektronik

Datum: 16. - 19. November 2021

Ort: München (D)

Cleanzone

Internationale Fachmesse und Kongress für Reinraumtechnologie

Datum: 24. - 25. November 2021

Ort: Frankfurt am Main (D)

Swissbau

Die führende Fachmesse der Bau- und Immobilienwirtschaft in der Schweiz Sicherheits-Kongress 2020 parallel zur Swissbau - Praxisnahe Sicherheitsinformationen als Weiterbildung.

Datum: 18. - 21. Januar 2022

Ort: Basel (CH)

NORTEC

Fachmesse für Produktionstechnik und Maschinenbau

Datum: 25. - 28. Januar 2022

Ort: Hamburg (D)

Empack Schweiz

The Future of Packaging Technology

Datum: 26. - 27. Januar 2022

Ort: Bern Expo (CH)

aqua pro gaz

DIE SCHWEIZER MESSE DER TRINKWASSER-, ABWASSER- UND GASFACHLEUTES

Datum: 09. - 11. Februar 2022

Ort: Bulle (CH)

Vivaness

Internationale Fachmesse für Naturkosmetik

Datum: 15. - 18. Februar 2022

Ort: Nürnberg (D)

LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

Datum: 08. - 10. März 2022

Ort: Stuttgart (D)

Filtech

Internationale Fachmesse für Filter- und Trenntechnologie

Datum: 08. - 10. März 2022

Ort: Köln (D)

Swiss Plastics Expo

Schweizer Fachmesse Kunststoffindustrie

Datum: 15. - 17. März 2022

Ort: Luzern (CH)

IKV-Kunststoffverarbeitung

International Colloquium Plastics Technology Recruiting - Networking - Innovating

Datum: 16. - 17. März 2022

Ort: Aachen (D)

Achema

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

Datum: 04. - 08. April 2022

Ort: Frankfurt am Main (D)

Siams

Die Messe der Produktionsmittel der Mikrotechnik

Datum: 05. - 08. April 2022

Ort: Halle d'Exposition, Moutier (CH)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 26. - 29. April 2022

Ort: München (D)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 30. Mai - 03. Juni 2022

Ort: München (D)

ArbeitsSicherheitSchweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz & Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 01. - 02. Juni 2022

Ort: Bern (CH)

Automatica

Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 21. -24. Juni 2022

Ort: München (D)

analytica

Leitmesse für Labortechnik, Analytik, Biotechnologie und analytica conference

Datum: 21. - 24. Juni 2022

Ort: München (D)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 30. August - 01. September 2022

Ort: Nürnberg (D)

K Messe

Weltleitmesse für Kunststoff- und Kautschukindustrie

Datum: 19. - 26. Oktober 2022

Ort: Düsseldorf (D)

electronica

Komponenten, Systeme, Anwendungen, Lösungen

Datum: 08. - 11. November 2022

Ort: München (D)

BrauBeviale

Europäische Fachmesse für die Getränkewirtschaft

Datum: 08. - 10. November 2022

Ort: Nürnberg (D)

VALVE WORLD EXPO

Weltweite Leitmesse für Industrie-Armaturen

Datum: 29. November - 01. Dezember 2022

Ort: Düsseldorf (D)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 04. - 10. Mai 2023

Ort: Düsseldorf (D)

NEWCAST

Internationale Fachmesse für Gussprodukte mit Newcast Forum

Datum: 12. - 16. Juni 2023

Ort: Düsseldorf (D)

Partec

Internationales Forum für Forschung und Entwicklung in der Partikeltechnik

Datum: 26. - 28. September 2023

Ort: Nürnberg (D)

Bezugsquellenverzeichnis