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Panorama Campus Nord mit Mathetower und blauem Himmel © Jürgen Huhn​/​TU Dortmund
Zukunftsmaterialien

Neues Analyselabor für das Ruhr Innovation Lab

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Gruppenfoto im Labor mit Ministerin Ina Brandes sowie den Rektoren Prof. Martin Paul und Prof. Manfred Bayer. © Martina Hengesbach​/​TU Dortmund
Ministerin Ina Brandes überreichte die Finanzierungszusage an die Rektoren Prof. Martin Paul (l.) und Prof. Manfred Bayer (r.).
Am Campus Nord der TU Dortmund entsteht in einer alten Versuchshalle ein neues Labor: Künftig sollen auf 1.200 Quadratmetern neuartige Materialien – etwa für nachhaltige Energieanwendungen – analysiert werden. Diese werden im Ruhr Innovation Lab erforscht, zu dem sich die TU Dortmund und die Ruhr-Universität Bochum im Zuge der Exzellenzstrategie zusammengeschlossen haben. Am 11. Mai überreichte Ministerin Ina Brandes den Rektoren Prof. Manfred Bayer und Prof. Martin Paul die Finanzierungszusage.

Ina Brandes, Ministerin für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen, sagte im Rahmen der Übergabe: „Wir investieren das Geld aus dem Nordrhein-Westfalen-Plan für gute Infrastruktur konsequent in die großen Zukunftsthemen und die hervorragende Ausstattung unserer Hochschulen. Im weltweit einmaligen Analyselabor entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nachhaltige Materialien, die sich in alltäglichen Produkten aller Lebensbereiche wiederfinden werden. Gleichzeitig schaffen wir beste Arbeitsbedingungen für die Forscherinnen und Forscher des Ruhr Innovation Lab, dem angestrebten Exzellenzverbund der TU Dortmund und der Ruhr-Universität Bochum. Denn exzellente Forschung und Lehre brauchen eine exzellente Infrastruktur.“ 

Aus dem Investitionspaket „Nordrhein-Westfalen-Plan für gute Infrastruktur“ der Landesregierung fließen rund 45 Millionen Euro in den Aufbau des Labors. Die TU Dortmund beteiligt sich mit einem Eigenanteil in Höhe von 4,6 Millionen Euro. Dabei soll vorhandene Infrastruktur nachhaltig genutzt werden. Da die Dortmunder Elektronenspeicherringanlage DELTA nach über 30 Jahren erfolgreicher Nutzung planmäßig zum Ende des Jahres 2026 stillgelegt wird, ergibt sich die Möglichkeit, das Gebäude für künftige Forschungsaufgaben neu zu entwickeln. Hier werden zehn neue Einzellabore entstehen, deren Großgeräte und Ausstattung den Arbeitsgruppen des Ruhr Innovation Lab in Dortmund und Bochum zur Verfügung stehen werden. 

KI-getriebene Materialforschung

Wissen­schaft­ler*innen der TU Dortmund und der Ruhr-Universität Bochum treiben in einem von insgesamt vier exzellenten Forschungsschwerpunkten des Ruhr Innovation Lab gemeinsam Innovationen in den Materialwissenschaften voran: Sie nutzen datengetriebene Methoden und Künstliche Intelligenz, um neue Materialien mit besonderen Funktionalitäten zu entwickeln. Diese werden dringend benötigt, etwa als verlustarme Supraleiter oder für Energieumwandlungsprozesse in der Photovoltaik. Materialien, die in den Vorhersage-Modellen besonders vielversprechend sind, werden aufwendig synthetisiert und dann mit Laser-Spektroskopie analysiert.

Laserexperiment © Martina Hengesbach
Neuartige Materialien werden mit Laser-Spektroskopie analysiert.

Das neue Analyselabor wird einen solch hohen Durchsatz ermöglichen, dass die Ergebnisse direkt wieder in die verfeinerte Vorhersage und angepasste Synthese eingespeist werden können. Dadurch entsteht ein kontinuierlicher „Feedback-Loop“, durch den die Materialien zügig eine Qualität erreichen können, die sie für weitere grundlagenwissenschaftliche Untersuchungen und vor allem für Anwendungen relevant macht. 

„Im Ruhr Innovation Lab planen wir Forschungsinfrastrukturen gemeinsam und kombinieren hier die Stärken beider Universitäten im Bereich der Materialwissenschaften, um neuartige Materialien schneller aus der Grundlagenforschung in die Anwendung zu bringen. Für digitale Technologien benötigt unsere Gesellschaft beispielsweise neue Halbleiter aus Rohstoffen, die auf dem Weltmarkt langfristig gut verfügbar sind“, sagte Prof. Martin Paul, Rektor der Ruhr-Universität Bochum. „Hier kann das neue Analyselabor einen wichtigen Beitrag leisten. Unseren Wissen­schaft­ler*innen wird damit ein international herausragendes Spektrum an Laseruntersuchungsmethoden zur Verfügung stehen. Auch externe Nutzer*innen könnten künftig von den neuen Einrichtungen profitieren, die wir perspektivisch zu einem europäischen Referenzlabor ausbauen möchten“, sagte Prof. Manfred Bayer, Rektor der TU Dortmund.

Infrastruktur für internationale Spitzenforschung

Das neue gemeinsame Labor ist an der Dortmunder Fakultät Physik und am Forschungszentrum DAEDALUS, das die Kompetenzen im Bereich Spektroskopie an der TU Dortmund bündelt, angesiedelt. Den Aufbau der zehn neuen Einzellabore koordinieren Prof. Marc Aßmann und Dr. Jörg Debus.

Drei Physiker neben einem Laserexperiment
Die Physiker Prof. Marc Aßmann (l.) und Dr. Jörg Debus (r.) arbeiten schon jetzt an Laser-Spektroskopie. Sie koordinieren den Aufbau des neuen Analyselabors.

Die Dortmunder Physiker*innen kooperieren hier nicht nur im Ruhr Innovation Lab mit Arbeitsgruppen der Ruhr-Universität Bochum (RUB), sondern auch im Research Center Future Energy Materials and Systems der Universitätsallianz Ruhr. In diesem Research Center, das ebenfalls vom Land gefördert wird, bündeln die RUB, die TU Dortmund und die Universität Duisburg-Essen ihre internationale Spitzenforschung, um hochleistungsfähige Funktionsmaterialien zu entwickeln, ihre grundlegenden Eigenschaften zu verstehen, die Prozesse ihrer Herstellung zu optimieren und sie schließlich in die Anwendung zu bringen. In Zukunft können diese Gruppen das neue Labor für ihre Forschung nutzen.

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