Jülicher Teststand am Forschungszentrum für die Energiewende

Neues Analysegerät am Forschungszentrum: Jülicher Teststand für die Energiewende

Ein neues Analysegerät soll Materialien charakterisieren und dabei helfen, schneller neue zu entwickeln.

Das Forschungszentrum ist die Heimat für eine lange Liste verschiedener Institute und allen erdenklichen Geräten, das liegt in der Natur der Sache. Mittwoch ist ein neues Analysegerät dazugekommen, bei dem gewissermaßen die Fäden zusammelaufen. Dr. Uwe Breuer arbeitet an dem Gerät, und er ist damit so etwas wie die Schnittstelle zwischen den Instituten am Jülicher Forschungszentrum: Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik, kurz ZEA, heißt sein Arbeitsplatz. Wissenschaftler aller möglichen Institute kommen mit ihren Proben zu ihm und dem neuen Gerät, um sie in allen Einzelteilen untersuchen und kategorisieren zu lassen. Und um herauszufinden, wie sich die Materialien im laufenden Betrieb verhalten.

Denn: Oft geht es um komplexe Verbundsysteme, als die die verschiedenen Stoffe aufgebaut sind, zum Beispiel Hochleistungsbatterien sowie Brennstoff- und Elektrolysezellen. „Das neue System kann dort hineingehen“, sagt Breuer. Es arbeitet zudem schneller und liefert bessere, hochauflösendere Bilder, sagt er. Außerdem lassen sich die Elementverteilungen dreidimensional abbilden und auch organische Materialsysteme analysieren, nicht nur anorganische. Oder kurz: „Es kann jede Menge mehr als sein Vorgänger.“

Gesucht: neue Werkstoffe

Das hilft auch bei einem sehr aktuellen Thema: der Energiewende, Stichwort erneuerbare Energien. Für die braucht es nämlich passende Materialien und Werkstoffe, die die Energie zum Beispiel umwandeln und speichern können. Das neue Gerät soll diese Forschung vorantreiben. „Es gibt uns als Institut die Möglichkeit, die Entwicklung neuer Materialien zu beschleunigen“, sagt Institutsleiter Dr. Stephan Küppers. Entsprechend könnten diese dann schneller für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende zur Verfügung gestellt werden.

Und weil das Thema eben so aktuell ist, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung zwei Millionen Euro Fördergeld gezahlt, damit das Gerät in Jülich errichtet werden konnte. Das ist, da ist man sich unter den Wissenschaftlern am Institut einig, eine beachtliche Summe für ein einzelnes Gerät.

Das Analysegerät trägt den etwas sperrigen Namen „ToF-SIMS V“. Ausgeschrieben und auf deutsch ist der Name nicht weniger kompliziert: Sekundärionen-Flugzeit-Massenspektrometer lautet er. Sechs Systeme dieser Art gebe es auf der Welt, in seiner Gesamtheit mit seiner Ausstattung sei das Jülicher Exemplar gleichwohl einzigartig, sagt Breuer.

Vergangenen Freitag ist das Gerät ins Eigentum der FZJ übernommen worden, jetzt kann die Arbeit beginnen. Als der erste große Ansturm am neuen Gerät abgeklungen ist, bleiben noch ein paar Jülicher Wissenschaftler im Labor übrig. Breuer erzählt gern zum neuen Flugzeitmassenspektrometer, die Unterhaltung mit dem harten Kern an Wissenschaftlern wird weniger förmlich, aber kein bisschen weniger fachlich. Es geht um Details der Arbeit mit dem Analysegerät, um Messwerte, die es auf den beiden Bildschirmen nebenan darstellt, und um die Möglichkeiten, die es auch ihnen als Wissenschaftler anderer Institute bei ihren Projekten bieten kann.

Übrigens dient der „ToF-SIMS V“ gleich in doppelter Hinsicht als Schnittstelle: Die Materialien können nämlich auch vakuumiert zwischen den Instituten transportiert werden. Das, sagt Breuer, kommt vor allem den Materialien zugute, die luft- oder feuchteempfindlich sind. Und kann ebenfalls dazu beitragen, neue Erkenntnisse für neue Werkstoffe zu bekommen.

Mehr von Aachener Nachrichten