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Forschungszentrum Jülich GmbH

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Wilhelm-Johnen-Straße
523428 Jülich, Deutschland

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Schlüsseltechnologien in den Bereichen Energie und Umwelt sowie Information und Hirnforschung – diese Aufgabe prägt das Profil des Forschungszentrums Jülich. Mit rund 5.900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gehört Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, zu den großen Forschungszentren Europas.

Das Forschungszentrum Jülich zählt zu den großen interdisziplinären Forschungseinrichtungen in Europa. Damit es seine Aufgaben für Gesellschaft und Wirtschaft in einem sich schnell wandelnden Umfeld erfolgreich wahrnehmen kann, muss es sich permanent strategisch weiterentwickeln.

Das Forschungszentrum Jülich hat zehn Forschungsinstitute mit über 60 Institutsbereichen auf den Gebieten der Energie- und Klimaforschung, Bio- und Geowissenschaften, Medizin und Neurowissenschaften, Komplexen Systeme, Simulationswissenschaften und Nanotechnologie.

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Der Jülicher Supercomputer JUWELS bekommt einen großen Bruder, ein sogenanntes Booster-Modul, wie das Forschungszentrum Jülich, Atos und ParTec vereinbart haben. Das mit mehreren Tausend Grafikprozessoren bestückte Modul ist für extreme Rechenleistungen und für Aufgaben der Künstlichen Intelligenz ausgelegt. Es wird als deutsch-französisches Projekt gemeinsam mit den Unternehmen NVIDIA und Mellanox im Co-Design-Verfahren konzipiert. Mit dem Start des Boosters im Jahr 2020 wird die Rechenleistung von JUWELS von aktuell 12 auf über 70 Petaflops erhöht. Dies entspricht 70 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde oder der Leistung von über 300.000 modernen PCs – schneller rechnet derzeit keiner in Europa.Der „Jülich Wizard for European Leadership Science“, kurz JUWELS, folgt...
Wissenschaftler aus Frankreich, Spanien und Deutschland haben einen Durchbruch bei der Vermessung magnetischer Strukturen erzielt. Den Forschern der Universität Straßburg sowie der Forschungszentren in San Sebastián und Jülich ist es gelungen, die magnetischen Momente bis auf die atomare Ebene sichtbar zu machen. Für ihre Untersuchung nutzten sie ein Rastertunnelmikroskop, das seit vielen Jahren zum wissenschaftlichen Standard gehört. Mit einem nickelhaltigen Molekül, das sie an die Spitze des Mikroskops hefteten, hatten die Forscher das Gerät für magnetische Kräfte empfindlich gemacht. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachmagazins „Science“ erschienen und eröffnen neue Möglichkeiten, grundlegende Erkenntnisse auf dem Gebiet der...
Die Physiker Prof. Rafal Dunin-Borkowski und Prof. Stefan Blügel vom Forschungszentrum Jülich haben erfolgreich einen ERC Synergy Grant des europäischen Forschungsrats, ERC, eingeworben. Im Projekt „3D MAGIC“ wollen sie gemeinsam mit Prof. Mathias Kläui von der Universität Mainz und Prof. Theo Rasing von der Radboud-Universität Nimwegen noch weitgehend unbekannte nanoskalige, magnetische Strukturen in 3D aufspüren, die teilchenähnliche Eigenschaften besitzen und deren Existenz bislang nur in Grundzügen theoretisch vorhergesagt wurde. Die Förderung wird für zukunftsweisende Projekte vergeben, die aufgrund ihrer Komplexität nicht allein, sondern nur im Team bearbeitet werden können, und umfasst 11,8 Millionen Euro für sechs Jahre.Die Fragen, wie Teilchen in die Welt...
Tot oder lebendig, linksdrehend oder rechtsdrehend – in der Quantenwelt können Teilchen wie die berühmte Analogie von Schrödingers Katze all das gleichzeitig sein. Einem internationalen Team, darunter Forscher mehrerer amerikanischer Spitzenuniversitäten, ist es nun gemeinsam mit Experten des Forschungszentrums Jülich gelungen, 20 verschränkte Quantenbits in einen solchen Zustand der Überlagerung zu versetzen. Die Erzeugung derartiger "Katzenzustände" gilt als wichtiger Schritt für die Entwicklung von Quantencomputern, die klassische Rechner bei der Lösung bestimmter Aufgaben weit übertreffen könnten. Die Ergebnisse wurden letzten Freitag in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht.Der Physiker Erwin Schrödinger hatte 1935 das Gedankenexperiment mit der...
Vor zehn Jahren haben Forscher aus Jülich und Graz eine neue Methode entwickelt, mit der man Elektronenorbitale in Molekülen sichtbar machen kann. Nun ist das Verfahren so weit gereift, dass man damit den Verlauf einer chemischen Reaktion auf einer Kupferoberfläche mitsamt allen Zwischenprodukten abbilden kann. Als Endprodukt entsteht dabei Graphen. Die Ergebnisse sind unter anderem für die Entwicklung von ultradünnen Solarzellen und chemischen Sensoren relevant und wurden im renommierten Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.Messverfahren, die den exakten Zustand von Zwischenprodukten einer chemischen Reaktion beschreiben, gelten als Heiliger Gral in der Analytischen Chemie. „Eine besondere Herausforderung ist die Bestimmung von Reaktionsprodukten auf...
Das Forschungszentrum Jülich und Google wollen künftig gemeinsam zu Quantencomputern forschen. Die Partnerschaft wird neben gemeinsamen Forschungsaktivitäten auch die Ausbildung von Experten auf dem Gebiet der Quantentechnologien und Quantenalgorithmen beinhalten. Im Rahmen der Vereinbarung ist zudem eine wechselseitige Nutzung von Hardware geplant. Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier beglückwünschte die deutsch-amerikanische Forschungspartnerschaft anlässlich seines Besuchs am Hauptsitz von Google im kalifornischen Mountain View."Quantencomputer haben das Potenzial, bestimmte Arten von Berechnungen deutlich effizienter zu lösen, als das mit heutigen Technologien möglich ist. Quantencomputer und Quantenalgorithmen sind daher sehr wichtige Zukunftstechnologien, die weltweit aufmerksam...
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gab heute bekannt, dass die Wahl für den Standort der geplanten "Forschungsfertigung Batteriezelle" auf Münster gefallen ist. In einem aufwändigen deutschlandweiten Wettbewerb hat sich damit das Land NRW mit Münster als Standort gegen fünf Mitbewerber durchgesetzt. Das BMBF fördert das Projekt mit etwa 500 Mio. Euro, die NRW-Landesregierung wird mehr als 200 Mio. Euro zur Verfügung stellen. Beteiligt an der Forschungsfabrik ist das Helmholtz-Institut Münster (HI MS), eine Außenstelle des Forschungszentrums Jülich. Der Gründungsdirektor des HI MS, Prof. Martin Winter, hat diesen Antrag maßgeblich vorbereitet. Er ist ein international renommierter Batterieforscher und wissenschaftlicher Leiter des MEET...
Ein Forscherteam aus Jülich hat in Kooperation mit der Universität Magdeburg eine neue Methode entwickelt, mit der sich die elektrischen Potenziale einer Probe atomgenau vermessen lassen. Mit etablierten Verfahren war es bisher kaum möglich, die elektrischen Potenziale, die sich in der unmittelbaren Nähe einzelner Moleküle oder Atome ausbilden, quantitativ zu erfassen. Das neue Verfahren der Raster-Quantenpunkt-Mikroskopie, das die Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern weiterer Einrichtungen in der Fachzeitschrift Nature Materials vorgestellt haben, könnte neue Möglichkeiten eröffnen für die Chipfertigung oder für die Charakterisierung von Biomolekülen wie der DNA.Die positiven Atomkerne und negativen Elektronen, aus denen alle Materie besteht, erzeugen elektrische...
Forscher aus Deutschland, den Niederlanden und Südkorea haben in einer internationalen Zusammenarbeit einen neuartigen Weg entdeckt, wie die Elektronenspins in einem Material miteinander agieren. In ihrer Publikation in der Fachzeitschrift Nature Materials berichten die Forscher über eine bisher unbekannte, chirale Kopplung, die über vergleichsweise lange Distanzen aktiv ist. Damit können sich die Spins in zwei unterschiedlichen magnetischen Lagen, die durch nicht-magnetische Materialien voneinander getrennt sind, gegenseitig beeinflussen, selbst wenn sie nicht unmittelbar benachbart sind.Magnetische Festkörper sind die Grundlage der modernen Informationstechnologie. Beispielsweise sind diese Materialien allgegenwärtig in Speichermedien wie Festplatten. Funktionalität und...
Atomkerne und Elektronen in Festkörpernbeeinflussen sich gegenseitig in ihren Bewegungen – und das nicht nur in seltenen Ausnahmefällen, wie bisher angenommen. Das haben Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Technischen Universität München (TUM) bei Messungen am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum in Garching herausgefunden. Die Entdeckung geht zurück auf einen Praktikumsversuch im Jahr 2015. Der Effekt könnte für die Datenverarbeitung oder zum verlustfreien Stromtransport genutzt werden. Jahrelang hat die Jülicher Physikerin Dr. Astrid Schneidewind gemeinsam mit ihren Kollegen versucht, Abweichungen im Streumuster von Neutronen zu verstehen, die es eigentlich gar nicht geben dürfte. Am Ende stießen sie an die Grenzen eines über 90 Jahre alten Eckpfeilers der...
MAX-Phasen gelten als Material der Zukunft, beispielsweise für Turbinen in Kraftwerken und Flugzeugen, Raumfahrtanwendungen oder medizinische Implantate. Ein neues Verfahren von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich macht es nun erstmals möglich, die begehrte Werkstoffklasse im industriellen Maßstab herzustellen: Ein Mantel aus Salz schützt das Ausgangsmaterial bei einer Herstellungstemperatur von über 1.000 Grad vor Oxidation – und kann danach mit Wasser einfach wieder abgewaschen werden. Die jüngst im Fachmagazin Nature Materials vorgestellte Methode ist auch auf andere Hochleistungswerkstoffe anwendbar. MAX-Phasen vereinen die positiven Eigenschaften von Keramiken und Metallen. Sie sind hitzestabil und leicht wie eine Keramik, gleichzeitig aber...
Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Universität Münster haben eine neue Festkörperbatterie vorgestellt, die über eine Anode aus reinem Lithium verfügt. Lithium gilt als ideales Elektrodenmaterial, mit dem sich die höchsten Energiedichten erreichen lassen. Das Metall ist sehr reaktiv, was einer Verwendung als Anode bisher entgegenstand. Möglich wurde der Einsatz jetzt durch zwei zusätzliche Lagen aus einem neuartigen Polymer. Diese schützen den keramischen Elektrolyten der Batterie und verhindern, dass sich das Metall auf zerstörerische Weise ablagert. In Labortests funktionierte das so gut, dass die Zellen über Hunderte Ladezyklen kaum an Kapazität verloren. Feststoffbatterien gelten als großes Versprechen für die Zukunft. Die Technologie könnte der Elektromobilität,...
Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich ist es gelungen, die Leerlaufspannung von Perowskit-Solarzellen auf einen Rekordwert von 1,26 Volt zu erhöhen. Der Wert gilt als Schlüssel zur Verbesserung des Wirkungsgrads. Er zeigt an, wie viele elektrische Ladungsträger in der Zelle vorhanden sind, wenn Licht auf die Zelle fällt, und ist damit direkt proportional zu der erreichbaren Leistung der Zelle.Perowskit-Solarzellen gelten als große Hoffnungsträger der Photovoltaik. Sie können günstig mit verschiedenen Druckverfahren hergestellt werden und erreichen im Labor schon nach wenigen Jahren Forschung einen ähnlichen Wirkungsgrad wie die industriell am weitesten verbreiteten Solarzellen aus kristallinem Silizium. Der Labor-Wirkungsgrad von Perowskit-Solarzellen liegt inzwischen über 20...
Am Forschungszentrum Jülich wurde gestern ein neues Laserlabor eingeweiht. Herzstück von JuSPARC sind zwei Höchstleistungslaser, deren ultrakurze Laserpulse eine Leistung von bis zu 1,4 Terawatt – das sind 1,4 Billionen Watt – erreichen, was in etwa der Hälfte des durchschnittlichen weltweiten Stromverbrauchs entspricht. Die Laser erbringen diese Leistung allerdings nur für kurze Zeit. Ihre Blitze sind auf bis zu 30 Femtosekunden – das 30 Millionstel einer Milliardstelsekunde – komprimiert. Die durchschnittliche Leistung ist damit nicht höher als die eines gewöhnlichen Haushaltsgeräts. Die Forscher wollen mit der Anlage ultraschnelle physikalische Prozesse untersuchen und erhoffen sich wichtige Fortschritte bei der Suche nach neuen Materialien für die Informationstechnologie. „Mithilfe...
Jülicher Forscher haben gemeinsam mit Kollegen aus Aachen und Turin ein Schaltelement aus Nanodrähten hergestellt, das ganz ähnlich wie eine biologische Nervenzelle funktioniert. Ihr Bauelement kann sowohl Informationen speichern als auch verarbeiten – und mehrere Signale parallel empfangen. Die memristive Zelle aus Oxidkristall-Nanodrähten erweist sich damit als idealer Kandidat für den Bau eines bioinspirierten „neuromorphen“ Prozessors, der die vielfältigen Funktionen biologischer Synapsen und Neuronen übernehmen kann.Computer haben in den letzten Jahren viel gelernt: Dank rasanter Fortschritte im Bereich der künstlichen Intelligenz können sie heute Autofahren, Texte übersetzen, Schachweltmeister besiegen und vieles mehr. Eine der größten Herausforderungen ist dabei der Versuch, die...
Die Co-Elektrolyse ist ein neuer, sehr effizienter Weg, um aus CO2 und Wasser synthetische Kraftstoffe und Chemikalien herzustellen. Dieselautos und Benziner, aber auch LKWs, Flugzeuge und Schiffe könnten mit solchen Kraftstoffen praktisch klimaneutral fahren. Zudem bieten sie sich als Energiespeicher an, um Schwankungen von Wind- und Sonnenenergie auszugleichen. Im Projekt PROMETHEUS wollen Jülicher Forscher gemeinsam mit der WZR ceramic solutions GmbH sowie der griechischen Aristoteles-Universität Thessaloniki und dem Mineralölunternehmen Hellenic Petroleum nun mittels 3D-Druck einen Membranreaktor für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe mit extradünnen Zellen entwickeln. Dieser soll deutlich effizienter und kostengünstiger sein als bisherige Anlagen, die sich größtenteils noch in...
Forschungsministerin Karliczek und Ministerpräsident Laschet nehmen Jülicher Superrechner JUWELS in BetriebJülich, 18. September 2018 - Im Forschungszentrum Jülich hat heute der aktuell schnellste Supercomputer Deutschlands, JUWELS, offiziell seine Arbeit aufgenommen. Bundesforschungsministerin Anja Karliczek und Nordrhein-Westfalens Ministerpräsident Armin Laschet nahmen gemeinsam mit dem Vorstand des Forschungszentrums das neue "Kronjuwel" des Jülich Supercomputing Centre (JSC), den ersten Baustein eines völlig neuartigen modularen Supercomputer-Systems, symbolisch in Betrieb. Der Bund und das Land NRW engagieren sich bis zum Jahr 2025 mit mehr als 145 Millionen Euro für die Weiterentwicklung des Supercomputings der internationalen Spitzenklasse in Jülich.Von rechenintensiven...
Jülich, 28. August 2018 - Eine Klasse von Halbleitern, die bei Raumtemperatur magnetische Eigenschaften besitzt, könnte einmal die Basis für innovative Rechen- und Speichermedien für zukünftige Computer bilden. Die elektronischen und magnetischen Eigenschaften dieser so genannten verdünnten Halbleiter sind durch gezielte Verunreinigung mit Fremdatomen verändert. Was genau bei diesem, als Dotierung bezeichneten, Vorgang passiert und wie sich die gewünschten Eigenschaften erzielen lassen, lässt sich nun leichter untersuchen. Denn ein internationales Team von Wissenschaftlern hat herausgefunden, dass eine Methode, die auf winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie basiert, Informationen aus der elektronischen Struktur der Materialien direkt herauslesen kann, die...
Das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen (MWIDE) hat ein Förderprogramm speziell für den innovativen Mittelstand aufgelegt. Unter dem gemeinsamen Dach „Mittelstand.innovativ!“ umfasst es die Förderlinien Innovationsassistent sowie den Innovations- und Digitalisierungsgutschein.Den „Innovations- und Digitalisierungsgutschein“ führt der Projektträger Jülich der Forschungszentrum Jülich GmbH im Auftrag des MWIDE durch.Innovationsgutscheine sollen themenoffen in erster Linie die Forschung und Entwicklung neuer Produkte und Dienstleistungen auf allen Stufen der Wertschöpfungskette unterstützen. Auch wesentliche qualitative Verbesserungen bestehender Produkte und Dienstleistungen können gefördert werden. Sie...
Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Im Vordergrund stand dabei eine durchgängig gute Passfähigkeit. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen. Die geringe Stromstärke gilt als einer der...
Wie lassen sich Werkstoffe mithilfe von elektrischen und magnetischen Feldern leichter herstellen und bearbeiten? Ein Team von Forschern aus sechs deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen haben unter Führung des Jülicher Materialwissenschaftlers Olivier Guillon den aktuellen Stand der Forschung auf diesem Gebiet zusammengetragen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Materials Today veröffentlicht.Leistungsfähige Materialien sind für den technischen Fortschritt von entscheidender Bedeutung. So bilden sie etwa die Basis für eine nachhaltige, flexible und effiziente Versorgung mit erneuerbaren Energien. Die Herstellung solcher leistungsfähiger Materialien ist jedoch selbst oft mit einem hohen Zeit- und Energieaufwand verbunden. Derzeit werden etwa 7 Prozent des...
Der Modulare Supercomputer JUWELS ist ein deutsch-französisches HochtechnologieprojektBei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist. Das System wird im Rahmen des von Bund und...
Mikroelektroden-Arrays können auf Gelatine und andere weiche Materialien gedruckt werdenMit Mikroelektroden können elektrische Signale direkt am Gehirn oder Herz gemessen werden. Für solche Anwendungen werden jedoch weiche Materialien benötigt, auf denen die Elektroden bislang nur mit großem Aufwand angebracht werden konnten. Einem Team der Technischen Universität München (TUM) und des Forschungszentrums Jülich ist es jetzt gelungen, sie direkt auf verschiedene weiche Oberflächen zu drucken. Mit vereinten Kräften ist es einem Team der TU München und des Forschungszentrums Jülich gelungen, ein Gummibärchen zu bedrucken. Was zunächst bestenfalls nach einer Spielerei klingt, könnte die medizinische Diagnostik verändern. Zum einen haben die Wissenschaftlerinnen und...
Jülich, 8. Juni 2018 – Einem Team von Materialforschern aus Jülich, München und Prag gelang die Herstellung eines Verbund-Werkstoffs, der sich besonders gut für Elektroden in Lithium-Batterien eignet. Das sogenannte Nanokomposit-Material könnte nicht nur die Speicherkapazität und Lebensdauer der Batterien deutlich steigern, sondern auch ihre Ladegeschwindigkeit. Die Ergebnisse ihrer Forschung veröffentlichten die Forscher in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials.Ob für Handy, Tablet oder Elektroauto: Lithium-Ionen-Akkus sind das Maß der Dinge. Ihre Speicherfähigkeit und Leistungsdichte sind der anderer wiederaufladbarer Batteriesysteme weit überlegen. Doch trotz aller Fortschritte halten Smartphone-Batterien nur einen Tag lang, Elektroautos brauchen Stunden zum...
Das Forschungszentrum Jülich trauert umProfessor Peter Grünberg. Der Physik-Nobelpreisträger und Wissenschaftler am Forschungszentrum starb in der vergangenen Woche im Alter von 78 Jahren in Jülich. "Die Nachricht vom Tod von Peter Grünberg macht uns alle im Forschungszentrum Jülich sehr traurig. Unsere Gedanken sind bei seiner Familie. Mit ihm verlieren wir einen herausragenden Wissenschaftler, der auf dem Gebiet der Festkörperforschung weltweit Maßstäbe gesetzt hat. Ohne Übertreibung kann man sagen: Peter Grünberg und seine Entdeckung des Riesenmagnetowiderstands haben unser aller Leben entscheidend verändert. Ohne ihn wären die modernen Computer und Smartphones so nicht denkbar. Peter Grünberg war nicht nur ein exzellenter Forscher, er war vor allem auch ein...
Die Zukunft der Mobilität ist elektrisch. Doch noch ist unklar, welche Technologie unter der Motorhaube das Rennen machen wird: Batterien, die regelmäßig an eine Ladesäule gehängt werden müssen, oder Brennstoffzellen, die Wasserstoff von der Tankstelle benötigen. Die Kosten für die jeweilige Infrastruktur hängen stark davon ab, wie viele Fahrzeuge versorgt werden müssen. Ein Vergleich, den Experten vom Forschungszentrum Jülich angestellt haben, zeigt: Ab mehreren Millionen Fahrzeugen ist der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur günstiger. Beide Technologien sind notwendig, um die Verkehrswende erfolgreich zu meistern.„Deutschland hat sich ambitionierte, aber notwendige Ziele beim Klimaschutz gesetzt“, sagt Martin Robinius vom Jülicher Institut für Energie- und...
Wissenschaftler des Jülich Supercomputing Centre haben gemeinsam mit Forschern der Universitäten in Wuhan und Groningen einen neuen Weltrekord aufgestellt. Ihnen gelang es erstmals, einen Quantencomputer mit 46 Quantenbits, kurz: Qubits, zu simulieren. Für ihre Berechnungen nutzten sie den Jülicher Superrechner JUQUEEN sowie den derzeit weltweit schnellsten Superrechner Sunway TaihuLight am chinesischen National Supercomputing Center in Wuxi. Wenn künftig die ersten praktisch anwendbaren Quantencomputer verfügbar sein werden, müssen Software-Entwickler und Ingenieure nicht bei Null anfangen. Auf herkömmlichen digitalen Computern lässt sich bereits heute die Funktionsweise relativ großer Quantenrechner simulieren. Der Rechenaufwand ist allerdings enorm. Mit jedem...
Eisen-Luft-Batterien versprechen eine deutlich höhere Energiedichte als heutige Lithium-Ionen-Batterien. Ihr Hauptbestandteil, Eisen, ist zudem ein häufig vorkommendes und somit günstiges Material. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich sind eine der treibenden Kräfte bei der Neuerforschung des seit den 1970er Jahren bekannten Konzepts. Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Oak Ridge National Laboratory gelang es ihnen, mit Nanometer-Präzision zu beobachten, wie sich im laufenden Betrieb Ablagerungen an der Eisen-Elektrode bilden. Ein vertieftes Verständnis der Lade- und Entladereaktionen gilt als Schlüssel für die Weiterentwicklung des wiederaufladbaren Batterietyps bis zur Marktreife. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachmagazin Nano Energy erschienen....
Pressemitteilung FZ, 7. August 2018Geschafft! Seit nunmehr 10 Jahren liefert eine von Jülicher Wissenschaftlern entwickelte Hochtemperatur-Brennstoffzelle in einem Langzeitversuch Strom. Keine andere Brennstoffzelle mit keramischen Zellen lief bisher so lange, und die Jülicher Zelle läuft und läuft und läuft. Eine geringe Lebensdauer galt lange Zeit als Makel dieses Brennstoffzellentyps – doch der Jülicher Dauerbrenner beweist das Gegenteil. Keramische Hochtemperatur-Brennstoffzellen dieses Typs erzielen herausragende Wirkungsgrade und gelten als besonders wartungsarm. Damit sind sie insbesondere für Anwendungen zur stationären Energieversorgung geeignet, beispielsweise für Anlagen in Haushalten und kleinen Betrieben, aber auch für Großfahrzeuge wie Lkws, Züge und...
Die Luftqualität in Ballungsräumen und ihre Beeinträchtigung durch den Straßenverkehr sind seit längerem ein öffentliches Diskussionsthema, nicht erst seit der Dieselaffäre. Seit mehreren Jahren untersuchen auch Wissenschaftler des Jülicher Instituts für Energie und Klimaforschung mithilfe eines mobilen Mess-Labors, dem sogenannten "MobiLab", die Schadstoff­belastung in deutschen Städten. Seit kurzem ist ein neues MobiLab-Fahrzeug einsatzbereit. Der Parlamentarische Staatssekretär Thomas Rachel MdB aus dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) besuchte heute das Forschungszentrum, wo ihm das neue MobiLab und seine Einsatzziele vorgestellt wurden. "Die Feinstaubbelastung durch den Straßenverkehr und ihre gesundheits­schädlichen Auswirkungen auf Mensch und...
Mithilfe eines Tricks ist es Jülicher Forschern gelungen, organische Moleküle kontrolliert wachsen zu lassen. Eine Schlüsselrolle kommt dabei sich gegenseitig abstoßenden Molekülen zu. Aufgrund der entgegengesetzten Kräfte halten sie stets Abstand zum Nachbarn und lassen sich deshalb gut mit einer zweiten, sich gegenseitig anziehenden Molekülsorte mischen, die als „Kleber“ in die Zwischenräume passt. Nutzt man die sich ergebenden Möglichkeiten optimal, setzen sich maßgeschneiderte Oberflächenstrukturen puzzleartig wie von selbst zusammen. Von der Methode könnten insbesondere Anwendungen im Bereich der organischen Elektronik profitieren.Die organische Elektronik gilt als vielversprechende Zukunftstechnologie. Organische Leuchtdioden, kurz: OLEDs, sind heute bereits weit...
Forschern aus Jülich, Würzburg und Duisburg-Essen ist ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung von stabilen Quantenbits mit Majorana-Teilchen gelungen. Diese bilden die Grundlage für den Bau von Quantencomputern.Majorana-Teilchen gelten als vielversprechende Kandidaten für stabile Quantenbits. Ihre Herstellung ist eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung eines Quantencomputers. Bereits vor knapp 80 Jahren hatte der italienischen Physiker Ettore Majorana Teilchen vorhergesagt, die zugleich ihr eigenes Antiteilchen sind. Doch erst in den letzten Jahren gelang es, die Existenz dieser Majoranas näherungsweise experimentell zu belegen.Hinweis auf neuartigen KopplungsmechanismusExperimentatoren des Forschungszentrums Jülich und der Universität...
Jülicher Physikern ist es gelungen, die Bestimmung von Materialeigenschaften schneller und effizienter zu machen. Sie entwickelten eine spezielle Elektronenquelle, die die Vermessung von Materialoberflächen stark vereinfacht und die Dauer einer Messung von Tagen auf Minuten verkürzt.Wie lassen sich Solarzellen effizienter machen? Wie lässt sich Sonnen- und Windenergie am besten für den späteren Bedarf speichern? Technologien für die Energiewende benötigen maßgeschneiderte Materialien, die sowohl preiswert als auch effizient sind. Ein wichtiges Werkzeug für die Suche nach diesen Materialien ist die hochauflösende Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie, oder kurz HREELS. Bei dieser Methode wird der zu untersuchende Werkstoff mit einem Strahl von Elektronen beschossen....
Durch den Umstieg auf Brennstoffzellenautos lässt sich der CO2-Ausstoß maßgeblich verringern. Die benötigte Wasserstoff-Infrastruktur könnte sich als Schlüssel erweisen, um fossile Energieträger künftig stärker durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Für den Aufbau der kompletten Infrastruktur für den deutschen Pkw-Straßenverkehr wären Investitionen in der Höhe von 61 Milliarden Euro erforderlich, schätzen Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich. Zum Vergleich: Über den relevanten Zeitraum von 40 Jahren verteilt lägen die jährlichen Ausgaben damit unter den derzeitigen jährlichen Investitionen in das deutsche Erdgasnetz. Wind und Sonne liefern weder gleichmäßig Energie, noch zu dem Zeitpunkt, zu dem diese gerade benötigt wird. Der massive Ausbau erneuerbarer...
Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.Für lange Strecken sind optische Signalwege längst Standard, weil diese im Vergleich zur elektrischen Übermittlung nur einen Bruchteil der Energie erfordern. Doch die bestehenden Lösungen sind kaum...
Jülich, 12. Dezember 2016 – Batterieforscher Prof. Martin Winter hat am Freitag, 9. Dezember, den Braunschweiger Forschungspreis 2016 im Staatstheater Braunschweig entgegengenommen. Mit dem Preis werden die herausragenden Leistungen des Chemikers und Materialwissenschaftlers auf dem Gebiet der Batterietechnologie und Materialforschung gewürdigt. Der 51-Jährige leitet das Helmholtz-Institut Münster (HI MS) – eine Außenstelle des Forschungszentrums Jülich –, sowie das MEET Batterieforschungszentrum an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

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