Institute und Experten

Biologische Aerosolpartikel sind in der Atmosphäre omnipräsent, da die Luft eines der Hauptmedien zur Verbreitung von Mikroorganismen und Pollen ist. Die luftgetragenen Partikel beeinflussen Klima und Gesundheit. Zudem führen zahlreiche physikalische und chemische Wechselwirkungen in der Atmosphäre zu veränderten Partikeleigenschaften. Unsere Forschungsschwerpunkte sind biologische Aerosole, ihre Fähigkeit als Eiskerne zu fungieren sowie der Einfluss von Luftschadstoffen auf Proteine und Allergien.

Das unzureichende Verständnis der Wolkenphysik ist eine Hauptquelle für die Unsicherheit in Wetter- und Klimamodellen. Neben Wasserdampf bestehen Wolken aus Wassertropfen und Eispartikeln. Ihre Dynamik wird maßgeblich durch den hohen Grad an Turbulenz innerhalb der Wolken beeinflusst. Die Frage nach besseren Wetter- und letztendlich Klimavorhersagen ist daher eng mit dem Verständnis der Turbulenz und ihrer Rolle für die Mikrophysik der Wolken verknüpft. Ein besseres Verständnis dieser Phänomene ist das Ziel neuer experimenteller und theoretischer Untersuchungen am MPIDS..

Die Trennung von komplexen Stoffgemischen ist eine wichtige Aufgabe in der chemischen, pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie. Präparative Chromatographie ist hier ein häufig angewendetes Verfahren. Aktuelle Forschungsarbeiten an unserem Institut leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis dieser Prozesse, zum zielgerichteten Prozessentwurf und zur automatischen Prozessführung. Zwei ausgesuchte Schwerpunkte betreffen die modellgestützte Analyse von Prozessen mit impliziten Adsorptionsisothermen sowie ein neues selbstlernendes Regelkonzept.

Die additive Fertigung bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Produktionsverfahren, ihr Potenzial wird aber mangels passender Legierungen noch nicht vollständig ausgeschöpft. Einem Forscherteam am Max- Planck-Institut für Eisenforschung gelang es nun die Prozessparameter und das Legierungsdesign optimal an das neue Produktionsverfahren anzupassen; es ebnet so den Weg für neue Anwendungsmöglichkeiten.

Auf kohlenstoffbasierte Energieträger und Chemieprodukte kann in einer nachhaltigen Zukunft nicht verzichtet werden. Die chemische Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff, der mittels erneuerbarer Energiequellen gewonnen wird, eröffnet Möglichkeiten zur Defossilisierung der chemischen Wertschöpfungskette. Die Katalyse ist eine Schlüsseltechnologie für diese „Power-to-X“ Konzepte. Am MPI CEC werden neue Syntheserouten und die dafür nötigen Katalysatoren erforscht, wobei das grundlegende Verständnis der komplexen molekularen Abläufe im Zentrum steht.