Drei forschungsintensive Tage für die Hamburger Materialforschung in Frankreich

27. Februar 2026

Foto: V.l.n.r. Helena Casara, Mehtap Özaslan, Birgit Hankiewicz, Larissa Großmann, Metin Cakiroglu, Timm Kraus, Amrei Gouby, Marco Krüger und Florian Cerff

In der Nähe der französischen Alpen liegt die Stadt Grenoble. Forscher aus aller Welt reisen an, nicht nur um die traumhafte Aussicht auf die verschneiten Berge zu genießen, sondern vor allem einzigartige Forschung an dem European Synchrotron Radiation Facility (ESFR) zu betreiben.

Vom 19. bis 23.02.2026 hat es drei Arbeitsgruppen (AG) des Fachbereichs Chemie der Universität Hamburg dorthin gezogen. Während drei intensiven und aufregenden Tagen und Nächten wurden Experimente an zwei unabhängigen Beamlines durchgeführt.

Zum einen untersuchte die AG Özaslan (Technical Electrocatalysis Laboratory) neuartige Kathodenmaterialien für die Anionenaustausch-Membran-Wasserelektrolyse, welche als eine vielversprechende Technologie zur Herstellung von grünem Wasserstoff gilt. Hierzu wurden Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) Messungen an der Beamline BM 23 durchgeführt, um den Katalysator während der alkalischen Wasserstoffevolutionsreaktion (HER, hydrogen evolution reaction) in operando zu untersuchen. Aus den operando XAS-Daten lernt die Gruppe zum Beispiel, wie die elektronische Struktur und Nahordnung des aktiven Katalysators während der Reaktion ist.

Zum anderen hat die AG Abetz (Nanostrukturierte Polymere) mit Unterstützung aus der AG Fröba (Nanoporöse Materialien für die Energiekonversion und -speicherung) die Struktur und Dynamik mittels Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), sowie Röntgenkorrelationsspektroskopie (XPCS) von Polymersystemen an der Beamline ID02 untersucht. Diese Informationen können helfen das Herstellungsverfahren von Membranen aus Blockcopolymer zu optimieren. Die genaue Kenntnis der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Polymeren und den Lösemitteln ist hilfreich um z.B. das richtige Lösemittelgemisch bei der Herstellung zu verwenden. Das Projekt läuft in Kooperation mit dem Institut für Membranforschung des Helmholtz-Zentrum Hereon.

Gemeinsam für die Hamburger Materialforschung. Von den drei Arbeitsgruppen wurden die Wechselwirkungen von Ionomeren in verschiedenen Lösungsmitteln mittels SAXS genauer angeschaut. Diese Informationen sind wichtig, da sie die Performance eines Protonenaustauschmembran-Elektrolyseurs hinsichtlich des Transportwiderstands von Ladungen stark beeinflussen können.

Dank gilt den engagierten Beamline Scientists des ESRF für die großartige Unterstützung ohne die diese einzigartigen Experimente nicht möglich wären.

Diese Forschung wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) (FKZ 03EW0016C, FKZ 01DR21028, FKZ 16ME0662) sowie vom ESRF (Experiment MA-6841 an BM23, Experiment MA-6909 an ID02) finanziell gefördert.