Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)

Bodenbelagsarbeiten Neubau Verfügungsgebäude 1. BA CatLab

Am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH in Berlin Adlershof soll der Neubau eines Versorgungstechnikgebäudes VTII errichtet werden. Der Neubau wird als kompakter Stahlbetongeschossbau errichtet und erhält eine hinterlüftete Außenwandbekleidung als vorgehängte Holzfassade.

Elektroinstallationsarbeiten Wärmerückgewinnung Bessy II

XUV-Monochromator Prototyp (SX-700) --- Als eines von 18 Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft beschäftigt das HZB rund 1.100 Mitarbeiter - davon zirka 800 in Berlin-Wannsee und 300 in Berlin-Adlershof – und verfügt über einen Gesamthaushalt von zirka 110 Millionen Euro. Das HZB arbeitet eng mit den Universitäten und Fachhochschulen in Berlin-Brandenburg zusammen. Für Forschungsarbeiten zur Struktur und Funktion der Materie betreibt das HZB ein wissenschaftliches Großgerät: den Elektronenspeicherring BESSY II, welcher hochbrillante Synchrotronstrahlung vom Terahertz- bis in den Röntgenbereich erzeugt. Die Anlage dient der Erforschung der Materie und verfügt über hoch spezialisierte Probenumgebungen, d. h. hier lassen sich Experimente unter anspruchsvollsten Bedingungen durchführen (hohe Magnetfelder, tiefe Temperaturen, hohe Drücke). Die Weiterentwicklung dieses einzigartigen Instruments gehört zu den wesentlichen Aufgaben des Zentrums. Mit seinem Nutzerservice ermöglicht das HZB jährlich rund 3.000 externen Wissenschaftlern (aus bislang 35 Ländern) den Zugang zu den zum Teil einzigartigen Messmethoden. Das HZB betreibt zwei weitere Großgeräte für externe Institutionen: a) für die Charité einen Beschleuniger, mit dem Protonenstrahlen für die Augentumortherapie erzeugt werden (in Wannsee) und b) die Metrology Light Source (MLS), einen optimierten Speicherring für die Physikalisch-Technische-Bundesanstalt (in Adlershof). Die Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung ist eine zentrale, drängende Fragestellung dieses Jahrzehnts. Die Forschung steht vor der Herausforderung, zukunftsfähige Ansätze für die Lösung der Energiefrage zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts SX700 Nachfolgemonochromator (LoCoMono) plant das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) die Entwicklung und Realisierung eines Monochromators zur Anwendung an Synchrotronstrahlungsquellen im Bereich der weichen XUV-Röntgenstrahlung. Der Hintergrund des Vorhabens ist der zunehmende Bedarf, die über 40 Jahre alten SX700-Monochromatoren durch ein modernes, schnelleres und präziseres System zu ersetzen. Die alten Geräte weisen technische Defizite auf – insbesondere fehlen ihnen hochauflösende Drehwinkelencoder, was die erreichbare Energieauflösung limitiert. Auch die geringe Geschwindigkeit der Drehbewegung der Optiken führt zu langen Scanzeiten und reduziert den experimentellen Durchsatz. Ziel der Vergabe ist es daher, ein funktionsfähiger Prototyp eines Monochromators zu entwickeln, der: • direkt in bestehende Strahlführungen integriert werden kann (kompatible Abmessungen), • einen erweiterten nutzbaren Energiebereich bietet, • schnelle und hochgenaue Winkelverstellungen (≤ 0.1 arcsec) ermöglicht, • mit bestehender Steuerungsinfrastruktur (EPICS, Power PMAC) kommuniziert, • und bestehende Spiegel- und Gitteroptiken weiterverwendet, um Kosten zu reduzieren. Das neue System firmiert unter dem Namen LoCoMono (Low-Cost Monochromator) und gliedert sich in ein mechanisches sowie ein steuerungstechnisches Teilkonzept. Die Realisierung des Projekts umfasst Konstruktion, Fertigung, Montage, Inbetriebnahme und Evaluation anhand realer Synchrotronstrahlung. Im Rahmen der Ausschreibung soll ein vollständiger Prototyp des Monochromators SX-700-SUC-01 realisiert werden. Das Beschaffungsvorhaben umfasst: • Fertigung und Lieferung sämtlicher mechanischer Baugruppen gemäß bereitgestellter CAD-Konstruktionsunterlagen. • Montage der UHV-Mechanik und Integration aller Einzelkomponenten inkl. Präzisionsantrieben, Encoder, Lager und Getriebe. • Durchführung der UHV-Verkabelung (Schrittmotor, Encoder, Endlagenschalter). • Entwicklung und Inbetriebnahme einer Steuerung auf Basis eines Power PMAC Controllers mit EPICS-Schnittstelle. • Implementierung eines Modus für kontinuierliche Energiescans („on-the-fly“) sowie für diskrete Anfahrpunkte. • Unterstützung bei Aufbau, Justage, Kalibrierung und Testbetrieb des Systems am HZB. • Durchführung eines Dichtigkeitstests und grundlegender Funktionsprüfung. Für Hardware und Support-Software wird mindestens 2 Jahre Garantie gefordert sowie das optionale Angebot eines Wartungsvertrages für die folgenden 4 Jahre. Darüber hinaus wird die Erstellung einer Liste kritischer Ersatzteile und ein Angebot über die Bereitstellung dieser Ersatzteile gefordert. Ziel ist es, die Verfügbarkeit kritischer Ersatzteile im Fall von Reparaturen sicherzustellen. Die Lieferung wird gewünscht bis spätestens 31. Oktober 2026.

Das HZB entwickelt zusammen mit mehreren führenden industriellen und akademischen Partnern aus Deutschland und Südafrika optimierte Katalysatoren für die Herstellung von grünem Kerosin im Rahmen des CARE-O-SENE-Projekts (https://www.care-o-sene.com/en), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. CARE-O-SENE verbindet sieben wichtige deutsche und südafrikanische Projektpartner. CARE-O-SENE wird eine Schlüsselrolle bei der nachhaltigen Umgestaltung von Branchen wie der Luftfahrt spielen. Ziel ist es, die Produktion von grünem Kerosin als Kraftstoffalternative wirtschaftlich attraktiver zu machen. Strömungsreaktoren ermöglichen den Betrieb von chemischen Prozessen mit einem hohen Maß an Sicherheit, geringer Abfallerzeugung und hoher Energieeffizienz. Um diese Eigenschaften zu erreichen, ist jedoch eine sorgfältige Gestaltung der Strömungsfelder und der geometrischen Struktur erforderlich, und Simulationsmodelle können Formen vorschlagen, die mit additiven Materialien nicht ohne Weiteres realisierbar sind. Computergestütztes Design und Engineering ermöglichen eine schnelle und genaue Bewertung und Optimierung von Prototypen und schließlich Produkten. Das computergestützte Design (CAD) bietet mehr Flexibilität, um einzigartige, maßgeschneiderte Objekte in einem einzigen Schritt herzustellen. Computergestützte Konstruktionsverfahren wie die additive Fertigung (AM), insbesondere der 3D-Druck, haben den Vorteil, dass sie den Materialabfall verringern und die Herstellung komplexer Geometrien ermöglichen, die mit subtraktiven Verfahren wie Fräsen, Bohren usw. kaum möglich sind. Zur Unterstützung der Forschungsaktivitäten im Rahmen des CARE-O-SENE-Projekts benötigen wir daher ein 3-D-Metalldrucksystem für das selektive Laserschmelzen. Das 3-D-Drucksystem sollte in der Lage sein, komplexe Metallgeometrien zu drucken und dabei eine mechanische Festigkeit beizubehalten, die mindestens der von ähnlichen Spritzgussteilen entspricht. Das System sollte aus einer Druckplattform, einem Pulvervorbehandlungs- und -zuführungssystem sowie allen erforderlichen Peripheriegeräten bestehen, um die geforderte Funktionalität zu erfüllen. Das System muss so konstruiert sein, dass es der neuesten Fassung der einschlägigen europäischen Sicherheitsnormen entspricht. Das System sollte in der Lage sein, verschiedene Materialien zu handhaben und zu verarbeiten, da eine Vielzahl von reinen Metallen und Metalllegierungen für den Druck der Teile verwendet wird.