Forschungsinfrastrukturen
Die Kombination aus systemischer Perspektive, breiter Forschung von den Grundlagen bis zur Anwendung und einzigartigen Forschungsinfrastrukturen ermöglicht es Helmholtz Energy, wesentliche Erkenntnisse zur Lösung der drängendsten gesellschaftlichen Fragen beizutragen – insbesondere zur Erreichung der Klimaneutralität 2045 in Deutschland und darüber hinaus. Dabei bilden die Entwicklung, der Bau und der Betrieb von Forschungsinfrastrukturen für unsere Aktivitäten eine wesentliche Voraussetzung. Sie machen Helmholtz Energy auch zum gefragten Partner für Forschungseinrichtungen aus aller Welt, für Universitäten im regionalen, nationalen und internationalen Umfeld sowie für Unternehmen und Start-ups.
Energy Lab (KIT, DLR, FZJ)
Das Energy Lab ist Europas größte Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energien und arbeitet an vielversprechenden Lösungen für das Gesamtenergiesystem von 2050. Es integriert Forschung zu intelligenten und sektorenkopplenden Energienetzen mit chemischer Energiespeicherung, Wasserstofftechnologien, synthetischen flüssigen Kraftstoffen, gasförmigen Energieträgern und Kohlenstoffrecycling. Sein übergeordnetes Ziel ist es, den Transfer erfolgreicher Forschung zu neuen Energietechnologien vom Labormaßstab zur kommerziellen Anwendung zu beschleunigen, indem es experimentelle Validierung in einer realen Systemumgebung mit Echtzeitsimulationen koppelt.
High Power Grid Lab (KIT)
Das High Power Grid Lab (HPGL) ist ein Hochleistungs- und Hochspannungslabor für die Entwicklung und Erprobung neuartiger Hardware und Steuerungsstrategien für elektrische Energiesysteme. Es ermöglicht die Schaffung einer ganzheitlichen Power Hardware in the Loop (PHiL)-Testumgebung und ergänzt damit die Testkapazitäten des Energy Lab.
Living Lab Energy Campus (FZJ)
Der Living Lab Energy Campus (LLEC) ist eine integrierte Infrastruktur zur Untersuchung zukunftsfähiger Energiesysteme auf Basis dezentraler und erneuerbarer Energien. Durch den Einsatz umfangreicher Messtechnik und die Implementierung eines Datenerfassungs- und Steuerungssystems sowie von Demonstrationsanlagen verschiedener neuartiger Energietechnologien wie PV-Anlagen, Elektrolyseure oder Batterien ermöglicht es die Echtzeitanalyse, Auslegung und Betriebsoptimierung von Energiesystemen. Damit liefert es einen komplexen und realistischen Entwurf für lokale Nachbarschaften und regionale Energiesystemzellen, der zu einer nachhaltigen und resilienten Entwicklung dezentraler Systeme auf der Grundlage von Simulationswerkzeugen für die optimierte Auslegung und den integrierten Betrieb einzelner Komponenten führt.
BESSY II (HZB)
BESSY II ist eine Synchrotron-Strahlungsquelle der dritten Generation, die extrem brillantes Röntgenlicht erzeugt. Dieses Licht können Forscherinnen und Forscher auf der ganzen Welt für ihre Experimente nutzen. BESSY II ist ein universelles Werkzeug, um ganz verschiedene Proben zu untersuchen, zum Beispiel Solarzellen, Materialien für die solare Wasserstofferzeugung und Quantenmaterialen.
Center for Resource Process Intensification (HZDR)
Das geplante Center for Resource Process Intensification (CeRI2) konzentriert sich auf die Erforschung von Mehrphasenströmungen für Ressourcentechnologien und die H2-Produktion, um die Ressourcen- und Energieeffizienz dieser Prozesse deutlich zu steigern.
Gas Turbine Research Center (DLR)
Das DLR-Testzentrum für Gasturbinenforschung und -validierung ermöglicht die Entwicklung hochflexibler und emissionsarmer dezentraler, industrieller und schwerlastfähiger Gasturbinentechnologien unter Verwendung einer Vielzahl erneuerbarer gasförmiger und flüssiger Brennstoffe, darunter Wasserstoff, für eine zuverlässige, sichere und CO2-neutrale Energieversorgung von morgen. Es besteht aus einer Kompressor-Testanlage, Brennkammer-Testanlagen und einer Turbinen-Testanlage.
Geothermisches Labor im Kristallinen Grundgebrige (KIT, GFZ, UFZ)
GeoLaB (Geothermisches Labor im Kristallinen Grundgebirge) ist die Forschungsplattform der Helmholtz-Gemeinschaft für tiefe geothermische Reservoirs. Durch die Erfassung von In-situ-Daten in einem Reservoir-Analogon will GeoLaB eine solide Grundlage für die Entwicklung von Technologien zur sicheren und nachhaltigen Nutzung der größten geothermischen Ressourcen in Deutschland und weltweit schaffen.
Helmholtz Energy Materials Foundry und Helmholtz Energy Materials Characterization Platform
Die Helmholtz Energy Materials Foundry (HEMF) und die Characterization Platform (HEMCP) sind sich ergänzende groß angelegte Kooperationsplattformen für Forschung und Entwicklung, die sich der Synthese und Charakterisierung neuer nachhaltiger Materialien für Anwendungen im Bereich der Energieumwandlung und -speicherung widmen.
Helmholtz-Innovationslabor HYSPRINT
Das Helmholtz-Innovationslabor HySPRINT ist eine einzigartige Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur am HZB, deren Schwerpunkt auf der Herstellung, Erprobung und Verbesserung hocheffizienter, stabiler und skalierbarer Perowskit-basierter Solarzellen und -module in Zusammenarbeit mit Industriepartnern liegt.
Membranezentrum (FZJ)
Membransysteme sind für die Entwicklung neuer energieeffizienter Technologien im Rahmen der Energiewende von entscheidender Bedeutung. Sie bilden die Grundlage für neuartige Brennstoffzellen, katalytische Membranreaktoren und Batterien. Das Membranzentrum am Forschungszentrum Jülich mit einer Nutzfläche von rund 1.550 m² deckt die Herstellung anorganischer Membranen ab, beispielsweise durch Tape-Casting-, physikalische Gasphasenabscheidung- und Tauchbeschichtungstechnologien, einschließlich einer Reinrauminfrastruktur für die Beschichtung in staubfreier Umgebung. Es wird eine Operando-Charakterisierung von Materialien und Komponenten durchgeführt.
Solarturm-Testanlage (DLR)
Die Solarturm-Testanlage des DLR in Jülich bietet eine einzigartige Infrastruktur für die Erprobung von Komponenten für konzentrierte Solarenergie in einer MW-Systemumgebung. Mit Synlight betreibt das DLR darüber hinaus die weltweit größte Forschungsanlage zur Erzeugung von künstlichem Sonnenlicht.
Forschungspark Windenergie WiValdi (DLR)
Der Forschungspark Windenergie WiValdi in Krummendeich ist eine groß angelegte Forschungseinrichtung mit einer weltweit einzigartigen Sensorik, die wissenschaftliche Untersuchungen unter realen Umweltbedingungen in bisher unerreichter Detailgenauigkeit ermöglicht.
ASDEX Upgrade (IPP)
ASDEX Upgrade ist ein mittelgroßer Tokamak und weltweit eines der wichtigsten Geräte für die Vorbereitung des Betriebs von ITER und DEMO.
Wendelstein 7-X (IPP)
W7-X ist das größte und fortschrittlichste supraleitende Fusionsversuchsexperiment vom Typ Stellarator und hat zum Ziel, die physikalischen und technologischen Grundlagen optimierter Stellaratoren zu untersuchen und ihre Eignung für den Einsatz in Kraftwerken nachzuweisen.
HOVER (KIT, FZJ, HZDR)
Die Helmholtz-Forschungs- und Testplattform für radioaktive Abfälle und die Stilllegung kerntechnischer Anlagen (HOVER), die sich derzeit im Aufbau befindet, ist für die Forschungsaktivitäten im Bereich der nuklearen Abfallentsorgung von größter Bedeutung und wird in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts vollständig verfügbar sein.
Zentrum und Radioökologie (CARE) (HZDR)
Das geplante Zentrum für Strahlenforschung und Radioökologie (CARE) untersucht mit Hilfe modernster Techniken die Auswirkungen von Radionukliden auf biologische Prozesse auf molekularer und zellulärer Ebene. Es befasst sich mit offenen wissenschaftlichen Fragen zur Freisetzung, zum Transport, zur Toxizität und zu den Wechselwirkungen von Radionukliden auf verschiedenen Ebenen, von Biomolekülen bis hin zu komplexen Systemen wie mikrobiellen Gemeinschaften und Pflanzen, und ist daher von großer gesellschaftlicher Relevanz für die Gefahren- und Risikobewertung für die menschliche Gesundheit und die Umwelt.