Am 1. April 2025 wurde bekannt gegeben, dass Dr. Andrea Kirsch ein NRW-Rückkehrstipendium erhalten hat. Diese Förderung ermöglicht es ihr, ab März 2025 eine Juniorprofessur für Oxidic Functional Materials am Research Center Future Energy Materials and Systems der Ruhr-Universität Bochum (RUB) zu übernehmen. Diese Professur ist an der Fakultät für Chemie und Biochemie angesiedelt und markiert einen bedeutenden Schritt in ihrer akademischen Laufbahn.
Dr. Kirschs Forschung konzentriert sich auf Hochentropie-Oxide (HEOs), eine innovative Materialklasse, die in den letzten zehn Jahren entdeckt wurde und das Potenzial für verschiedene Energieanwendungen birgt. HEOs zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehrere Elemente in nahezu gleichen Anteilen innerhalb einer einzigen kristallografischen Struktur enthalten. Ihr Ziel ist es, neue Strukturtypen zu entdecken und deren atomare sowie elektronische Strukturen besser zu verstehen, um die Leistung in Energiespeicheranwendungen zu optimieren. Das Forschungsprojekt „Hochentropie-Oxide als innovative Energiematerialien“ wurde vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen genehmigt.
Moderne Forschungstechniken und Ziele
Für ihre Forschung plant Dr. Kirsch, modernste Charakterisierungstechniken einzusetzen, insbesondere am Elektronensynchrotron „DESY“ in Hamburg. Dort werden in Echtzeit Veränderungen der atomaren und elektronischen Struktur von Materialien beobachtet. Ein wichtiges Ziel ihrer Arbeit ist es, die Beziehungen zwischen Synthese, Struktur und Leistung von HEOs herauszuarbeiten.
Die finanziellen Mittel, die Dr. Kirsch im Rahmen des NRW-Rückkehrprogramms erhält, belaufen sich auf 1,25 Millionen Euro, die über einen Zeitraum von fünf Jahren zur Leitung einer selbstständigen Nachwuchsgruppe bereitgestellt werden.
Akademische Laufbahn und weiterführende Pläne
Dr. Kirschs beeindruckende akademische Laufbahn umfasst unter anderem ein Bachelorstudium in Biomedizintechnik an der Jadehochschule Wilhelmshaven sowie Masterstudien in Materialwissenschaftlicher Mineralogie und Festkörperchemie an der Universität Bremen. Ihre Promotion und Postdocs führten sie durch verschiedene Stationen, unter anderem an der Universität Kopenhagen. Nun, mit der disputierten Forschungsrichtung, plant sie auch Kurse zu „Synthesemethoden und Strukturcharakterisierung in der Materialchemie“ anzubieten.
Ein verwandtes Thema in der Materialforschung sind die Hochentropie-Hydride, die für effiziente Wasserstoffspeicher von Bedeutung sein könnten. Diese Materialien spielen eine entscheidende Rolle in der künftigen Energiewende. Die grundlegenden Eigenschaften dieser Substanzen lassen sich bereits mit den Anlagen von PETRA III analysieren, wobei die Entwicklung zukünftiger Experimente mit PETRA IV eine noch detailliertere Untersuchung verspricht. Diese Technologien könnten auch zur Entwicklung effizienterer Elektronikbauteile und Komponenten für Quantenprozessoren in Superrechnern beitragen, wie die Forschungsgruppe um DESY hervorhebt.
Das Thema Hochentropie-Oxide wird in der wissenschaftlichen Gemeinschaft bereits eingehend behandelt. Die Dissertation von Abhishek Sarkar an der Technischen Universität Darmstadt, veröffentlicht im Jahr 2020, untersucht beispielsweise die Struktur und Eigenschaften von HEOs und hat bedeutende Ergebnisse wie hohe Speicherkapazitäten bei Elektrode für Lithium-Ionen-Batterien hervorgebracht. Solche Erkenntnisse verdeutlichen die Vielseitigkeit und das Potenzial von Hochentropie-Designs in der Forschung.
Die kommenden Jahre in Bochum versprechen spannende Entwicklungen im Bereich der Energiematerialien und könnten maßgeblich zur Förderung der nachhaltigen Energiesysteme beitragen, die für die Bewältigung zukünftiger Herausforderungen in der Energieversorgung unerlässlich sind.