Challenge #89

Bessere Katalysatoren entdecken.

Oft geben sie den entscheidenden Impuls: Ohne Katalysatoren würden viele chemische Reaktionen gar nicht erst starten. Wir arbeiten daran, die Stoffe für Energiewende und Klimaschutz zu optimieren.

Katalysatoren sind hocheffektive Reaktionsbeschleuniger: Sie bringen eine chemische Stoffumwandlung entscheidend auf Trab und reduzieren so den dafür notwendigen Energieeinsatz mitunter dramatisch. Bekanntes Beispiel dafür ist der „Kat“ im Auto, er macht giftige Abgasbestandteile unschädlich.

Doch auch für die Energiewende sind Katalysatoren unverzichtbar: Sie ermöglichen die Elektrolyse von Wasser zu grünem Wasserstoff. Auch bei der Herstellung von klimafreundlichen eFuels, also regenerativ erzeugten synthetischen Treibstoffen, helfen sie. Mittlerweile arbeitet die Forschung sogar an Katalysatoren, die CO2 direkt in Chemikalien oder Kraftstoffe umwandeln können – was einen Riesenfortschritt für den Verkehrssektor bedeuten würde.

Deshalb erforschen wir die Eigenschaften dieser neuen Katalysatoren und verfolgen detailliert die Abläufe der von ihnen beeinflussten Reaktionen. Dazu betreiben wir in Hamburg, Berlin, Darmstadt, Karlsruhe und Dresden Großforschungsanlagen sowie spezielle Labore. In Berlin baut das HZB gemeinsam mit Partnern die Forschungsplattform CatLab auf, um innovative Katalysatoren für die Erzeugung von grünem Wasserstoff zu entwickeln. So ebnen wir leistungsstarken Katalysatoren den Weg in die Zukunft.

(Bild: M. Künsting/HZB)

Video: Solarer Wasserstoff -Sonnenenergie chemisch speichern

Weitere Informationen:

Grüner Wasserstoff: Warum werden bestimmte Katalysatoren im Betrieb besser?

Instrument an BESSY II zeigt, wie Licht MoS2-Dünnschichten katalytisch aktiviert

Solarer Wasserstoff: Maß für die Stabilität von Photoelektroden

Katalysatorforschung für Solare Brennstoffe: Amorphes Molybdänsulfid funktioniert am besten

Solarer Wasserstoff: Nanostrukturierung erhöht die Effizienz von Metall-freien Photokatalysatoren um den Faktor Elf

Ein Katalysator zum Ein- und Ausschalten

FLASH löst ultraschnelle Dynamik der Photokatalyse auf

Forscher röntgen einzelne Nanopartikel für die Katalyseforschung

Ecken und Kanten steigern Wirksamkeit von Katalysatoren

Ungewöhnliche Gold-Nanokristalle sind bessere Katalysatoren

BESSY II: Universellen Regulationsmechanismus in Pflanzenzellen entdeckt

CatLab - Leuchtturm für die Wasserstoff-Forschung

Beteiligte Helmholtz-Zentren:

Deutsches Elektronen Synchrotron DESY

Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)

download