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17. Januar 2023

Wo sich die Zukunft materialisiert

Im neuen Center for the Science of Materials Berlin (CSMB) forschen Wissenschaftler:innen zu hybriden Materialien

Stefan Hecht bündelt Forschungskompetenzen zur Entwicklung neuer Materialien © WISTA Management GmbH

Ein Ort für Innovation: Im Rahmen des neuen Center for the Science of Materials Berlin (CSMB) forschen Wissenschaftler:innen der Humboldt-Universität zu Berlin und weiterer Berliner Forschungseinrichtungen zu neuen Materialien. Das Ziel: nachhaltige Energiematerialien schneller zu entwickeln.

„Viele globale Herausforderungen im Zusammenhang mit einer nachhaltigen Ressourcennutzung lassen sich nur durch Innovation im Bereich der Materialwissenschaften meistern. Um dieser besonderen Verantwortung gerecht zu werden, bündeln wir im neuen Zentrum unsere Expertisen am Campus Adlershof und darüber hinaus“, erklärt CSMB-Gründungsdirektor Stefan Hecht. Mit dem Zentrum wollen er und seine Mitstreitenden Brücken schlagen zwischen Institutionen und Disziplinen, universitären und außeruniversitären Einrichtungen. In mehrfacher Hinsicht wollen die Forschenden dabei neue Standards setzen und mittels ganzheitlich ausgerichtetem Forschungsprozess zu einer nachhaltigeren Materialwissenschaft kommen. „Von Anfang an werden wir den ökologischen Fußabdruck der Materialien und Möglichkeiten zum Recycling berücksichtigen.“

Ein weiteres Anliegen des Zentrums: Materialentwicklungsprozesse gezielt zu beschleunigen. „Durch kombinatorische Synthesen planen wir Materialien sehr schnell, automatisiert und in großer struktureller Variabilität herzustellen“, erklärt Hecht. Funktionstests sollen dabei nach Möglichkeit am besten schon Teil des Herstellungsprozesses sein. Dabei schwebt ihm die Entwicklung eines Verfahrens vor, „das Synthese und Selektion des Materials miteinander koppelt und somit im Grunde ähnlich funktioniert wie die Evolution.“ So sollen geschickt gewählte Bedingungen schon im Herstellungsprozess dafür sorgen, dass Materialvarianten mit einer gewünschten Eigenschaft bevorzugt gebildet werden. Gelingen soll das unter anderem mithilfe von Simulationsmethoden, Datenwissenschaften und maschinellem Lernen. „Die Materialforschung ändert sich gerade grundlegend – da wollen wir von Anfang an dabei sein.“

Entwickeln wollen die Forschenden Materialien, die „von Anfang bis Ende durchdacht sind: vom Design und Nachhaltigkeitsbetrachtungen bis hin zur Validierung und Anwendung.“ Entsprechend will das CSMB Innovationen weiter treiben als sonst in der Forschung üblich und neue Materialien so nah an die Marktreife heranführen, dass Ausgründungen in greifbare Nähe rücken. „Wenn man mit Forschung wirklich relevante Probleme löst, dann findet sie auch kommerzielle Verwendung“, ist Stefan Hecht überzeugt. Ziel sei es daher, jungen Forschenden mittels Förderung Ausgründungen zu erleichtern. „Wir wollen nicht nur ein Ort für ,enquiring minds sein‘, sondern auch für ,innovative minds‘: Das Zentrum soll Forschende anziehen, die nicht nur Fragen beantworten, sondern ihre Antworten auch in praktische Anwendungen übersetzen.“

„Durch disziplinenübergreifende Zusammenarbeit werden wir einen deutlich sichtbaren Mehrwert schaffen: Aus der Zusammenarbeit sollen Ideen, Projekte und letztlich Durchbrüche entstehen, die an den jeweiligen Fachinstituten so nicht denkbar wären.“ Dabei finanzieren sich die am CSMB angesiedelten Projekte größtenteils über Drittmittel. Neben den universitären nutzen auch außeruniversitäre Expert:innen die einzigartige Infrastruktur im neuen Adlershofer Forschungsbau, der an der Straße Zum Großen Windkanal steht. „So können wir Kosten auf mehrere Schultern verteilen und zugleich die Vernetzung mit strategischen Partnern wie dem Helmholtz-Zentrum Berlin oder dem Fritz-Haber-Institut vorantreiben“, erklärt Hecht. Auf längere Sicht plant das CSMB einen international ausgerichteten materialwissenschaftlichen Masterstudiengang und möchte dazu beitragen, den Adlershofer Standort im Rahmen der Exzellenzinitiative als Zukunftsort weiterzuentwickeln.

Nora Lessing für Adlershof Journal