Helmholtz-Gemeinschaft Geschaeftsbericht 2015

Energie I Erde und Umwelt I Gesundheit I Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr I Materie I Schlüsseltechnologien 15 Nuclear Waste Management, Safety and Radiation Research Das Programm verfolgt technisch stimmige und überzeugende Forschungsstrategien, die das national angestrebte Vorhaben zum Rückbau der Kernenergie beflügeln. Es bearbeitet Prob- lemstellungen zur Endlagerung von radioaktiven Abfällen, zur nuklearen Reaktorsicherheit sowie zur Durchführung des kom- pletten nuklearen Rückbaus. Nuclear Fusion Kernfusion besitzt das Potenzial, als nahezu unerschöpfliche, sichere und CO2-freie Energiequelle etwa ab der Mitte des Jahrhunderts einen entscheidenden Beitrag zur Deckung des weltweit wachsenden Energiebedarfs zu liefern. Ziel ist es, die Grundlagen für die Entwicklung und den Bau eines Fusions- kraftwerks zu schaffen. Zentrale Projekte, die die Fusionsfor- schung in den nächsten 20 bis 30 Jahren bestimmen werden, sind ITER und Wendelstein 7-X. Forschungszentrum Jülich Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) SPIN-FILTER FÜR SPINTRONISCHE BAUELEMENTE Forscherteams aus Paris, Madrid und dem HZB in Berlin haben erstmals beobachtet, wie sich die magnetischen Domänen an den Grenzflächen spintronischer Bauele- mente gegenseitig beeinflussen. Messungen an der Röntgenlichtquelle BESSY II zeigten, dass sich zwischen den äußeren ferromagnetischen Schichten und der innenliegenden antiferromagnetischen Isolatorschicht sogenannte Spin-Filter bilden, die den Tunnelmagnetwiderstand beeinflussen. Damit lassen sich wichtige Prozesse in künftigen spintronischen Bauelementen, zum Beispiel für die Infor- mationstechnologie, erklären. NUTZUNG TIEFER GEOTHERMIE IM NORDDEUTSCHEN BECKEN Das Internationale Geothermiezentrum am GFZ hat an der For- schungsplattform Groß Schönebeck die Entwicklung der Produktivi- tät von Thermalwasser aus über vier Kilometern Tiefe untersucht. Die gewonnenen Messdaten entsprechen den Ergebnissen von Modellen gekoppelter hydraulischer, thermischer, mechanischer und chemi- scher Prozesse. Solche umfassenden Charakterisierungen eröffnen einer geothermischen Nutzung der weit verbreiteten klüftig-porösen Speichergesteine des Norddeutschen Beckens neues Potenzial. HZB-Physiker Sergio Valencia untersuchte die Proben an einer Beamline von BESSY II. Bild: HZB Geothermie-Forschungsplattform Groß Schönebeck. Bild: GFZ RÄTSEL DES PLATINARMEN NANOKATALYSATORS GEKLÄRT Neuartige Nanopartikel-Katalysatoren könnten die Kosten für Brennstoffzellen reduzieren. Ein von Jüli- cher und Berliner Forschern entwickelter Katalysator kommt mit einem Zehntel der üblichen Platinmenge aus. Wie die oktaedrische Form der Partikel und die besondere Verteilung der Elemente zustande kom- men, war bisher unklar. Die Wissenschaftler konnten mithilfe höchstauflösender Elektronenmikroskopie zeigen, dass das kristalline Wachstum in unterschied- lichen Stufen verläuft. Die Erkenntnisse könnten helfen, die Lebensdauer der Zellen zu verbessern. Berliner und Jülicher Forscher konnten mithilfe ultrahochauflösender Elektronenmikroskopie zeigen, dass das kristalline Wachstum von neuartigen Katalysatorpartikeln für Brenn- stoffzellen in mehreren Stufen verläuft. Bild: Forschungszentrum Jülich/TU Berlin

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