Das MPIE von 1917 - heute: Institutsgeschichte

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12: Das Max-Planck-Institut für Eisenforschung Heute

Heutzutage ist die wissenschaftliche Leitidee des Instituts das „Verständnis und Design komplexer Materialien in realer Umgebung bis auf die atomare Skala“.
Interdisziplinäre Forschung zur Entwicklung neuer Stähle: Jörg Neugebauer (rechts) berechnet Eigenschaften eines Werkstoffs mithilfe der Quantenmechanik. Während Dierk Raabe, darauf aufbauend, untersucht, wie die Mikrostruktur einer Legierung die Eigenschaften eines großen Werkstücks beeinflusst, 2014. Bild vergrößern
Interdisziplinäre Forschung zur Entwicklung neuer Stähle: Jörg Neugebauer (rechts) berechnet Eigenschaften eines Werkstoffs mithilfe der Quantenmechanik. Während Dierk Raabe, darauf aufbauend, untersucht, wie die Mikrostruktur einer Legierung die Eigenschaften eines großen Werkstücks beeinflusst, 2014.
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Der geschäftsführende Direktor des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung (MPIE) ist seit dem 29. September 2010 Prof. Dierk Raabe, der Direktor der Abteilung Mikrostrukturphysik und Legierungsdesign.[1] Das MPIE verfolgt einen stark interdisziplinären Ansatz, der unter anderem Chemie, Physik, Ingenieurs- und Materialwissenschaften vereint, um zur Entwicklung von neuen Hochleistungsmaterialien für Hightech-Struktur- und Funktionskomponenten beizutragen. Dazu existieren zurzeit vier wissenschaftliche Abteilungen, welche sich durch hohe Vernetzung und intensive Kooperation untereinander auszeichnen:

  • Computergestütztes Materialdesign (Prof. J. Neugebauer)
  • Grenzflächenchemie und Oberflächentechnik (Prof. M. Stratmann)
  • Mikrostrukturphysik und Legierungsdesign (Prof. D. Raabe)
  • Struktur und Nano-/Mikromechanik von Materialien (Prof. G. Dehm)

Die vier Abteilungen werden ergänzt durch:

  • eine unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe zu „Nanoanalytik und Grenzflächen“ (Prof. C. Scheu)
  • eine unabhängige Max-Planck-Fellow Gruppe zu "Kommunizierenden Materialien“ (Prof. J. Schneider, RWTH Aachen) und
  • eine Max-Planck-Forschungsgruppe zu „Hochtemperaturmaterialien“ (Prof. G. Eggler, Ruhr-Universität Bochum)

Neben der Forschung in den einzelnen Abteilungen gibt es abteilungsübergreifende Forschungsinteressen, welche die in den Abteilungen vorhandene experimentelle und theoretische Expertise verbinden. In gemeinsamen Projekten und Arbeitsgruppen werden neue wissenschaftliche und technologische Erkenntnisse in höchst kompetitiven Forschungsbereichen erzielt. Die fünf abteilungsübergreifenden Forschungsinteressen sind:

  • Entwicklung von neuen Struktur- und Funktionsmaterialien
  • Analyse von mikrostrukturabhängigen Materialeigenschaften
  • Analyse und Verbesserung der Stabilität von Oberflächen und Grenzflächen
  • Entwicklung skalenübergreifender Materialsimulationen
  • Materialien für erneuerbare Energien

Das Institut leistet mit seinem jungen und internationalen Team einen zentralen Beitrag zum Fortschritt z.B. in den Gebieten:

  • Mobilität (z.B. die Entwicklung von Stählen und Weichmagneten für hybride Leichtbaufahrzeuge und von neuen Nickel- und Kobaltbasis-Legierungen für Flugzeugturbinen)
  • Energie (z.B. die Effizienzsteigerung der thermischen Energieumwandlung und Energiespeicherung durch die Entwicklung von Hochtemperaturwerkstoffen und nanostrukturierten Solarzellen)
  • Infrastruktur (z.B. die Entwicklung von Stählen für zentrale Infrastrukturprojekte wie Windparks und Kraftwerksanlagen)
  • Information (z.B. mikrostrukturbestimmte Eigenschaften komplexer Funktionsmaterialien)
Ashokanand Vimalanandan beim Justieren der Kelvinsonde, mit der verfolgt werden kann, ob eine Polymerschicht vor Korrosion schützt und Schäden heilt, 2013. Bild vergrößern
Ashokanand Vimalanandan beim Justieren der Kelvinsonde, mit der verfolgt werden kann, ob eine Polymerschicht vor Korrosion schützt und Schäden heilt, 2013.
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Bei der Multiskalensimulation, der Erforschung der Wechselwirkung von Materialien mit realen Umgebungsbedingungen, der Charakterisierung komplexer Werkstoffe von der atomaren Ebene bis zur Makroskala sowie beim Materialdesign ist das Max-Planck-Institut für Eisenforschung auf internationaler Ebene Weltspitze.[2]

Die weltweite Spitzenstellung stellt das Institut alle drei Jahre in einer Evaluierung durch internationale Gutachter unter Beweis. 2016 wurde die wissenschaftliche Exzellenz des Instituts besonders auch vor dem Hintergrund der Zusammenführung von Grundlagenforschung der Max-Planck-Gesellschaft und anwendungsorientierten Projekten mit der der Industrie als wegweisend und im Wesentlichen exzellent bewertet.[3]

Diverse Preise, Auszeichnungen und prestigereiche Forschungsprojekte stehen auch für die exzellente Forschung und die herausragenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut.

Das Institut ist ein Sprungbrett für vielversprechende wissenschaftliche Karrieren sowohl in der akademischen Forschung als auch in der Industrie. Viele der Arbeitsgruppenleiter nahmen in den letzten Jahren Rufe auf Professuren an andere Universitäten bzw. Forschungsinstitutionen an, unter anderem an das MIT in Boston - USA, die Helmholtz-Gemeinschaft, sowie die Universität Trondheim. Andere wechselten auf attraktive Positionen in der Industrie.

Die Förderung junger Wissenschaftler aus dem In- und Ausland wird auch durch das Doktorandenprogramm der „International Max Planck Research School for Interface Controlled Materials for Energy Conversion“ (IMPRS-SurMat) geleistet. Neben dem MPIE sind auch das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion, die Ruhr-Universität Bochum, die Universität Duisburg-Essen sowie die TU Dortmund an der IMPRS-SurMat beteiligt. Die IMPRS-SurMat startete 2004 unter dem Namen „International Max Planck Research School for Surface and Interface Engineering in Advanced Materials“ und befindet sich aktuell in der dritten Laufzeit, die von 2016 – 2021 geht. Zum Start der aktuellen Laufzeit wurde der Name in „International Max Planck Research School for Interface Controlled Materials for Energy Conversion“ geändert und es kamen mit dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion, der Universität Duisburg-Essen und der TU Dortmund neue wichtige Partner dazu, um den Doktoranden eine optimale weltweit kompetitive Ausbildung auf aktuellen Forschungsthemen zu bieten.

Das MPIE bietet zudem sechs Ausbildungsberufe an, die eng mit der wissenschaftlichen Arbeit des Institutes verknüpft sind:

  • ChemielaborantIn
  • FachinformatikerIn Systemintegration
  • IndustriemechanikerIn
  • Kauffrau/ Kaufmann für Büromanagement
  • Mathematisch-technischer SoftwareentwicklerIn
  • WerkstoffprüferIn

Im Oktober 2012 hat die Abteilung „Struktur und Nano-/Mikromechanik von Materialien“ unter Leitung von Prof. G. Dehm ihre Arbeit aufgenommen. Die sich daraus ergebenden Umbauten sind ein sehr wichtiger Schritt für den Ausbau einer wissenschaftlichen und abteilungsübergreifenden Infrastruktur auf weltweit kompetitivem Niveau.[4] Dazu gehören u. A. verschiedene hochmoderne Elektronenmikroskope, ein Aufbau zur additiven Fertigung von Legierungen, ein Hochleistungs-Rechencluster oder auch eine neue Atomsonde, die durch eine gesteigerten Ergebnisqualität weitere wichtige qualitative Sprünge im Bereich der Forschung ermöglicht.

Das MPIE arbeitet nicht nur im Rahmen der Doktorandenschule mit Kooperationspartnern zusammen, sondern ist an vielen Projekten mit anderen Universitäten, Forschungseinrichtungen und auch der Industrie beteiligt. Die Partner kommen aus Einrichtungen in Europa und weltweit.

Die Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH wurde bis Ende 2015 zu gleichen Teilen von den beiden Gesellschaftern Stahlinstitut VDEh (VDEh) und Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. (MPG) grundfinanziert.[5] Dadurch ist das MPIE ist ein einzigartiges Beispiel einer Public-Private-Partnership, sowohl für die MPG als auch für die europäische Industrielandschaft, und garantiert eine enge Verknüpfung von wissensorientierter und vor-kompetitiver Grundlagenforschung mit Anwendungsbezug.[6] Strukturelle Herausforderungen der Stahlindustrie in Europa führten ab Anfang 2016 dazu, dass die Stahlindustrie auch weiterhin grundsätzlich das Institut mittel- und langfristig unterstützen und finanziell und inhaltlich mittragen möchte, die Zuschüsse jedoch der wirtschaftlichen Situation der Stahlindustrie angepasst also gekürzt hat.[7] Nach Verhandlungen mit dem Stahlinstitut VDEh, der MPG und auch dem Land NRW konnte die Grundfinanzierung des Institutes sichergestellt werden. Hinzu kommt eine gesteigerte Einwerbung von öffentlich bezuschussten Projekten (z.B. aus dem EU-Forschungsrahmenprogramm, vom Bund und vom Land NRW), welche häufig als Konsortialprojekte mit signifikanter Industriebeteiligung konzipiert sind und somit die Industrie auch weiterhin stark einbezogen ist.[8]


[1] Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH: Scientific Report 2013-2015, Düsseldorf 2015, S. 196.

[2] Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH: Lagebericht für das Geschäftsjahr 2015, Düsseldorf 2016, S. 2.

[3] Ebd., S. 6.

[4] Ebd., S. 5.

[5] Ebd., S. 2.

[6] Ebd., S. 1.

[7] Ebd., S. 4.

[8] Ebd., S. 3.

 
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