Dr. Verena Streibel

Grenzflächen bei der Energieumwandlung verstehen

Was geschieht an einer Materialoberfläche, während Licht, elektrische Spannung und eine reaktive Umgebung gleichzeitig auf sie einwirken? Mit dieser Frage beschäftigt sich Dr. Verena Streibel. Ihr Ziel ist es, die chemischen und elektronischen Veränderungen an Grenzflächen unter realen Reaktionsbedingungen zu beobachten und zu verstehen, wie sie die Aktivität, Selektivität und Stabilität von Materialien für die Energieumwandlung bestimmen. 

Verena Streibel studierte Materialwissenschaft an der TU Darmstadt und promovierte 2016 am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft. Als Postdoktorandin wechselte sie an das SUNCAT Center for Interface Science and Catalysis der Stanford University, wo sie sich mit theoretischer Modellierung beschäftigte. Seit 2021 forscht sie am Walter Schottky Institut der TUM und leitet dort seit 2024 eine BMFTR-Nachwuchsgruppe zur Entwicklung komplexer Materialien zur künstlichen Photosynthese. 

Im Mittelpunkt von Verena Streibels Forschung stehen dynamische Grenzflächen in elektrochemischen und lichtgetriebenen Prozessen. Innerhalb von e-conversion bringt sie insbesondere die Möglichkeit ein, mithilfe der Röntgenphotoelektronenspektroskopie bei Umgebungsdruck funktionierende Grenzflächen unter Beleuchtung, angelegter Spannung und in reaktiven Umgebungen zu analysieren. So trägt ihre Forschung dazu bei, grundlegende Zusammenhänge zwischen Grenzflächendynamik und Materialfunktion aufzudecken und daraus neue Ansätze für stabile und effiziente Energieumwandlungssysteme abzuleiten. 

Prof. Arne Thomas (Photo: Christian Kielmann)

Das Potenzial von nanoporösen Materialien nutzbar machen

Für die Katalyse und Energieumwandlung bieten nanoporöse Materialien dank ihrer großen inneren Oberfläche besondere Möglichkeiten für chemische Reaktionen. Prof. Arne Thomas Forschung konzentriert sich auf kovalente organische Gerüstverbindungen, sogenannte COFs, und mikroporöse Polymere. Ihre Leistungsfähigkeit hängt entscheidend von der präzisen Kontrolle ihrer strukturellen Eigenschaften und ihrer Oberflächenchemie ab.  

Arne Thomas studierte Chemie in Gießen, Marburg und Edinburgh und promovierte 2004 bei Prof. Markus Antonietti am Max-Planck-Institut (MPI) für Kolloid- und Grenzflächenforschung. Nach einem Alexander-von-Humboldt-Postdoc bei Prof. Galen D. Stucky an der University of California, Santa Barbara, kehrte er 2005 als Gruppenleiter an das MPI zurück. 2009 wurde er Professor an der TU Berlin und baute dort eine international sichtbare Forschung zu porösen und nanostrukturierten Materialien auf. Prof. Arne Thomas ist seit 2026 Professor für Makromolekulare Chemie an der TUM. 

Ein zentraler Aspekt seiner Arbeit ist die Integration funktioneller molekularer Einheiten direkt in das Materialgerüst, wodurch neue katalytische Reaktionspfade entstehen. Er entwickelt mit seiner Arbeitsgruppe hybride und Verbundmaterialien, beispielsweise durch die Einbindung von Biokatalysatoren als metallfreie Alternativen oder durch die Kombination organischer Gerüste mit anorganischen Nanomaterialien. 

Prof. Marc Ledendecker

Katalysatoren für eine nachhaltige Energiewirtschaft

Ein guter Katalysator muss mehr können, als eine chemische Reaktion effizient anzutreiben: Er soll auch unter anspruchsvollen technischen Bedingungen stabil bleiben. Genau hier setzt die Forschung von Prof. Marc Ledendecker an. Er entwickelt nanostrukturierte Katalysatoren und untersucht, wie sich ihre Aktivität und Stabilität gezielt verbessern lassen – mit dem Ziel, elektrochemische Prozesse für eine nachhaltige Energieversorgung effizienter und ressourcenschonender zu gestalten. 

Seit 2022 ist Marc Ledendecker Professor für Sustainable Energy Materials an der TUM und leitet parallel die Helmholtz-Nachwuchsgruppe „Novel Catalyst Design" am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg. Nach seinem Chemiestudium an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg promovierte er 2016 in Materialwissenschaften am Max-Planck-Institut (MPI) für Kolloid- und Grenzflächenforschung. Anschließend setzte er seine wissenschaftliche Arbeit am MPI für Eisenforschung und an der University of California, Berkeley, fort. 

Ledendecker erforscht Katalysatoren für die Wasserelektrolyse, die CO₂-Reduktion und die nachhaltige Herstellung von Wasserstoffperoxid und untersucht sie während des Betriebs. Im Fokus steht unter anderem, warum ihre Leistungsfähigkeit mit der Zeit nachlässt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die datengetriebene und zunehmend automatisierte Materialforschung, um vielversprechende Katalysatoren systematischer und schneller weiterzuentwickeln.