Ludwig-Maximilians-Universität München
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Forschungsneubau

Energieforschung am Englischen Garten

München, 17.06.2019

An der Königinstraße wird heute das neue Nano-Institut eingeweiht. Grundlagenforscher arbeiten dort an Nano-Materialien für eine effiziente Energieumwandlung.

Nano-Institut

Die LMU hat einen neuen Forschungsbau für Energie- und Nanoforschung errichtet, und sie bleibt damit in der Stadtmitte: Nur wenige hundert Meter vom Campus am Geschwister-Scholl-Platz entfernt, direkt an der Königinstraße am Englischen Garten, nimmt das Nano-Institut offiziell seinen Betrieb auf. Die Festansprache zu diesem Anlass hält Bernd Sibler, MdL, Bayerischer Staatsminister für Wissenschaft und Kunst.

Die Forschung am neuen Nano-Institut soll zu einer nachhaltigeren und effizienteren Energieversorgung beitragen, denn bisherige Wind- und Solaranlagen führen oft zu Transport- und Speicherproblemen.

Die Mitarbeiter des Instituts erforschen dafür maßgeschneiderte Nanostrukturen für eine nachhaltige solare Energieumwandlung. In der sogenannten Photokatalyse lässt sich damit beispielsweise die Energie der Sonne direkt in chemische Energie etwa in Form des gasförmigen Brennstoffs Wasserstoff umwandeln, der keine Speicherprobleme macht.

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Prof. Dr. Jochen Feldmann, Lehrstuhl für Photonik und Optoelektronik,  Prof. Dr. Stefan Maier, Lehrstuhl für Hybride Nanosysteme, Prof. Dr. Bernd Huber, Präsident der LMU, Bernd Sibler, Bayerischer Staatsminister für Wissenschaft und Kunst, Eugen Bauer, Leitender Baudirektor Staatliches Bauamt München2 (v.r.)

Die Nanostrukturen stellen die LMU-Wissenschaftler entweder in chemischen Synthesen her oder in sogenannter Nanofabrikation mittels Lithographie. „An der Nahtstelle dieser beiden methodischen Welten entstehen ganz neue technologische Möglichkeiten, optische, elektrische und katalytische Prozesse zu steuern oder zu beschleunigen“, sagt der Physiker Jochen Feldmann, Professor am Institut und Baubeauftragter der LMU für das neue Gebäude.

In der Welt der Nanoteilchen
Finanziert ist das Nano-Institut zum Großteil aus Mitteln des Freistaats Bayern für das Forschungsnetzwerk „Solar Technologies Go Hybrid“ (SolTech) in dem fünf bayerische Universitäten zusammengeschlossen sind. An diesem Verbundprojekt, das Grundlagenforschung im Bereich Photokatalyse betreibt, ist die LMU mit einem sogenannten Key Lab beteiligt. Das neue Gebäude soll auch die experimentelle Infrastruktur des Verbundes stärken.

In dem neuen Gebäude sind zwei große Lehrstühle untergebracht: Professor Jochen Feldmann, Leibniz-Preisträger und ausgezeichnet mit einem ERC Advanced Grant, ist Leiter des Lehrstuhls für Photonik und Optoelektronik. Sein Team beschäftigt sich mit sogenannten Halbleiter-Nanokristallen, die in Lösung auf chemischem Wege hergestellt werden und gezielt mit molekularen, nanokristallinen oder katalytischen Bausteinen modifiziert werden. Insbesondere untersuchen sie optische, optoelektronische und photokatalytische Wirkungsweisen solcher Hybrid-Nanoteilchen, die einer Energieumwandlung zugrunde liegen.

Professor Stefan Maier, bis vor Kurzem am renommierten Imperial College London, Großbritannien, ist Inhaber des zweiten Lehrstuhls – für Hybride Nanosysteme – am neuen Institut. Er untersucht die Wechselwirkung von Licht und Materie in nanostrukturierten Materialien, für die er unter anderen mit dem renommierten Sackler-Preis ausgezeichnet wurde. Ein besonderer Fokus der Arbeit liegt auf sogenannten plasmonischen und dielektrischen Nanoantennen. Maiers Team nutzt sie vor allem für die Umwandlung von Solarenergie in chemische Energie und für das Studium von Quantenphänomenen.

Alexander Urban und Emiliano Cortés, beide neuberufene Tenure-Track-Professoren und ausgestattet mit hoch dotierten Starting Grants des Europäischen Forschungsrates (ERC), bauen zurzeit ihre Teams auf. Alexander Urban untersucht die optischen Eigenschaften einzelner Nanokristalle. Emiliano Cortés forscht über neue Materialien im Nanomaßstab insbesondere für die Energieumwandlung. Dafür wird er superauflösende bildgebende Verfahren einsetzen, um auf dieser Basis maßgeschneiderte Nanostrukturen für photokatalytische Prozesse für verschiedene Anwendungen herzustellen. „Derzeit bauen wir hier eine Kombination von interdisziplinären Labors an der Schnittstelle von Physik und Chemie auf, was in London unmöglich gewesen wäre“ sagt Maier voller Begeisterung.

Die Arbeit am Nano-Institut setzt unter anderem auf der Expertise auf, die Wissenschaftler der LMU über zehn Jahre im Exzellenz-Cluster Nanosystems Initiative Munich (NIM) sammeln konnten. Die Arbeitsgruppen am Institut sind eng eingebunden in den Cluster e-conversion, der im Rahmen der Exzellenzstrategie im vergangenen Herbst den Zuschlag für eine Förderung bekommen hat.

Auftakt zu einem neuen Campus
Der Neubau hat eine Nutzfläche von rund 2.700 Quadratmeter. Die Labore sind zur Straßenseite hin orientiert, die Büros Richtung Englischer Garten. Die Struktur des Gebäudes ist so angelegt, dass es den Mitarbeiter die Möglichkeit zum kommunikativen Austausch gibt. Herzstück ist ein geschossübergreifendes Atrium mit kaskadenförmig angelegten Aufenthaltsbereichen. Der Entwurf stammt vom Berliner Architektenbüro kleyer.koblitz.letzel.freivogel. Die Kosten für den Bau betragen 29,8 Millionen Euro.

Das Nano-Institut ist der Auftakt zu einem neuen Physik-Campus am Englischen Garten. Nach dem schrittweisen Umzug der Tierärztlichen Fakultät nach Oberschleißheim sollen dort die bisher verstreut untergebrachten Einrichtungen der Fakultät für Physik zusammengeführt werden. Damit bleibt neben den Geistes- und Sozialwissenschaften auch ein naturwissenschaftlicher Schwerpunkt der LMU in der Innenstadt und stärkt ihren historischen Standort.

Stimmen zum neuen Nano-Institut:

Bernd Sibler, MdL, Bayerischer Staatsminister für Wissenschaft und Kunst:
„Das Nano-Institut ist ein echtes Zukunftsinstitut! Hier verbinden sich Exzellenz und Innovationskraft von fünf bayerischen Universitäten, um neue, ressourcenschonende Methoden der Energiegewinnung zu erforschen. In diesem Institut am Forschungsstandort Bayern finden unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hervorragende Bedingungen, um ihre wegweisende Arbeit anzugehen. Hier in München gestalten sie Fortschritt, gestalten sie Zukunft – für uns Menschen im Freistaat und weit darüber hinaus!“

Prof. Dr. Bernd Huber, Präsident der Ludwig-Maximilians-Universität München:
„Mit dem Nano-Institut ist in München eine zukunftsweisende Forschungseinrichtung entstanden. Mit diesem ersten Baustein für unseren Physik Campus am Englischen Garten setzen wir Maßstäbe: Wir werden dort in den nächsten Jahren unsere Fakultät für Physik in modernsten Gebäuden konzentrieren und auf diese Weise hervorragende Rahmenbedingungen für Forschung und Lehre schaffen.“