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TerraQ

In dem neuen Sonderforschungsbereich „TerraQ – Relativistische und quanten-basierte Geodäsie“, der von der DFG zunächst bis 2024 mit rund 9,6 Mio Euro gefördert wird, werden rund 60 Wissenschaftler/ innen aus der Geodäsie und der Physik grundlegend neue Messtechniken, Sensoren und Analysemethoden für Messungen im Weltraum und auf der Erde entwickeln. Zu dem Forschungskonsortium unter Leitung der Leibniz Universität Hannover haben sich sieben Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, darunter die PTB. (Ansprechpartner: Christian Lisdat, 0531-592 4320, Opens local program for sending emailchristian.lisdat(at)ptb.de)

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Die Synchronisation der Uhren vernetzter Computer und digitaler Geräte ist grundlegende Voraussetzung für viele verteilte Anwendungen. Für das dabei häufig verwendete „Network Time Protocol“ (NTP), mit dem auch die PTB „ihre“ Zeit UTC(PTB) weitergibt, hat das Standardisierungsgremium IETF unter Beteiligung der PTB einen Standard entwickelt, mit dem die Identität des Zeitservers sowie die Integrität und Authentizität der ausgetauschten Zeitinformation sichergestellt werden können. Das „Network Time Security (NTS) Protokoll“ ist bereits in verschiedene NTP-Anwendungen implementiert worden. NTS-fähiger NTP-Server der PTB: ptbnts1.ptb.de. (Ansprechpartner: Dieter Sibold, 0531-592 8462, Opens local program for sending emaildieter.sibold(at)ptb.de)

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Die PTB hat ihre seit 1998 bestehende enge Zusammenarbeit mit ZEISS bis 2024 verlängert. An ihrem Standort Berlin-Adlerhof wird sie somit ihre Messmöglichkeiten weiter ausbauen: Neben dem Wellenlängenbereich um 13,5 nm (EUV) entstehen mikroskopische Analysemethoden mit kurzer Wellenlänge für die Halbleitertechnik und zukünftig auch für weitere Technologiefelder wie die Medizintechnik („Wasserfenster“ bei 2,3 nm bis 4,4 nm). (Ansprechpartner: Michael Kolbe, 030-3481 7131, Opens local program for sending emailmichael.kolbe(at)ptb.de)

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Im vom BMWi mit 12 Mio Euro geförderten Projekt GEMIMEG-II wollen die PTB und 12 Partner drei Jahre lang Standards erarbeiten, um in den Prozessen der Qualitätsinfrastruktur eine verlässliche Kommunikation digitaler Daten, Informationen und Zertifikate sicherzustellen. (Ansprechpartner: Siegfried Hackel, 0531-592 1017, Opens local program for sending emailsiegfried.hackel(at)ptb.de)

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Das Land Niedersachen will gemeinsam mit niedersächsischen Universitäten und Forschungseinrichtungen bis 2025 einen Quantencomputer in Deutschland entwickeln. Dazu wurde das Bündnis „Quantum Valley Lower Saxony“ gegründet, an dem die PTB beteiligt ist. (Ansprechpartner: Piet Schmidt, 0531-592 4700, Opens local program for sending emailpiet.schmidt(at)ptb.de)

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Das Projekt „Die rundesten Kugeln der Welt – der deutsche Mittelstand und die PTB Hand in Hand“ wurde mit dem bundesweiten Seifriz-Preis des Vereins Technologietransfer Handwerk e. V. in Baden-Württemberg ausgezeichnet. Die PTB hat zusammen mit den Firmen Häfner Gewichte GmbH (Oberrot) und J. Hauser GmbH & Co. KG (Solms) einen Weg gefunden, um für den globalen Markt in industriellem Maßstab Siliziumkugeln als hochgenaue Referenz für die Einheit Kilogramm zu fertigen. (Ansprechpartner: Frank Härtig, 0531-592 2000, Opens local program for sending emailfrank.haertig(at)ptb.de)

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Auszeichnungen

Joachim Ullrich

Der PTB-Präsident hat die höchste Auszeichnung der DPG für experimentelle Physik, die Stern-Gerlach- Medaille, erhalten. Zudem wird Ulrich nach seinem Ausscheiden aus der PTB ab April 2022 der DPG als Präsident vorstehen.

Michael Rinker

Der Mitarbeiter des Fachbereichs 1.5 Flüssigkeiten hat einen „OIML Letter of Appreciation“ erhalten, der seine herausragende Arbeit im OIMLTC 8/SC 3 und auf dem Gebiet der Messanlagen für Flüssigkeiten außer Wasser würdigt.

Martin Thedens

Der Mitarbeiter des Fachbereichs 3.7 Grundlagen des Explosionsschutzes ist seit dem 1. August 2020 Vorsitzender des Normungskomitees IEC TC 31 „Equipment for explosive atmospheres“.

Stefanie Kroker

Die Leiterin der Nachwuchsgruppe 4.01 Metrologie für funktionale Nanosysteme hat den Preis für Nachwuchswissenschaftler und -wissenschaftlerinnen des Landes Niedersachsen erhalten, der mit 20 000 Euro dotiert ist.

Laura Dreissen

Die Mitarbeiterin...

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It sounds trivial: A fundamental constant should always have the same value, regardless of when or where it is determined. Einstein’s famous theory of general relativity also uses this fundamental assumption, which is known as local position invariance (LPI). In the current issue of Physical Review Letters, scientists from the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Germany have confirmed the validity of LPI with a significantly improved experimental test. Their investigations are motivated by modern string theories that predict LPI violations – for example temporal variations of fundamental constants. In their search for the experimental confirmation of such “new physics”, the PTB researchers used the comparison of their high-precision atomic clocks and were able to improve the results of previous experiments by up to 20 times.

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Wasserdampf in der Atmosphäre hat sehr großen Einfluss auf das Klima. Seine räumliche Verteilung lässt sich am besten mit flugfähigen Plattformen wie Flugzeugen messen. Aus diesem Grund arbeitet die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) mit dem Institut für Flugführung (IFF) der Technischen Universität Braunschweig eng zusammen, um neue metrologische Konzepte für die Feuchtemessung zu entwickeln und im neuen Forschungsflugzeug der TU Braunschweig (D-ILAB) einzusetzen. Die hierbei entstandene Masterarbeit von Felix Witt wurde nun vom Nieder-sächsischen Forschungszentrum für Luftfahrt (NFL) mit dem Karl-Doetsch-Nachwuchspreis ausgezeichnet. 

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Tot oder lebendig - oder beides zugleich?

Mit einer großen Verheißung startet in Niedersachsen ein Forschungsbündnis, das nichts weniger zum Ziel hat als die Entwicklung eines Quantencomputers, der mit seiner ungeahnten Rechenleistung alle klassischen Computer in den Schatten stellen könnte. Dieses Bündnis, das sich den Namen „Quantum Valley Lower Saxony“ gegeben hat, wird mit insgesamt 25 Mio. Euro vom Land Niedersachsen und der VolkswagenStiftung unterstützt. Dies entschied heute, am 4. Dezember 2020, das Kuratorium der Stiftung auf Vorschlag des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur. Ziel der Initiative ist es, die Potenziale der Partner für einen Entwicklungssprung hin zu einem Quantencomputer auf Basis der Ionenfallentechnologie zu nutzen und gleichzeitig die exzellenten Forschungsprojekte und Forschungskompetenzen an den niedersächsischen Standorten zu bündeln.

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Messungen der UV-C-Strahlung

The Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) measured the internal irradiance of a prototype of an indoor UV-C air purification unit to gauge its effectiveness in neutralizing germs and viruses. A simulation of the irradiance distribution in the unit also enabled us to investigate the suitability of the lamp arrangement that was finally selected. After investigating this prototype, it can be estimated that viruses drawn through the unit can be destroyed, and thus, in principle, the viral load in the air in rooms can be significantly reduced.

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In seiner jüngsten Sitzung wählte der Vorstandsrat der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) den jetzigen Präsidenten der PTB, Prof. Dr. Joachim Ullrich, zum künftigen DPG-Präsidenten. Dr. Ullrich wird sein Amt bei der DPG im April 2022 antreten und nahezu zeitgleich aus der PTB ausscheiden. 

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Prof. Dr. Stefanie Kroker

Die Leiterin der Nachwuchsgruppe „Metrologie für funktionale Nanosysteme“ an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), Prof. Dr. Stefanie Kroker, erhält den Preis für Nachwuchswissenschaftler und -wissenschaftlerinnen, der mit 20 000 Euro dotiert ist. Damit ehrt das Land Niedersachsen Krokers vielfältiges Engagement an der PTB sowie der TU Braunschweig, wo sie als Juniorprofessorin lehrt. Der Niedersächsische Minister für Wissenschaft und Kultur Björn Thümler übergab den Preis am 17. November. 

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Ein Kran lässt Teile einer technischen Anlage zu Boden.

Wasserstoff gewinnt nicht nur als klimaneutraler Energieträger zunehmend an Bedeutung, sondern auch als erneuerbares Prozessgas in der Stahlherstellung. Wird der Wasserstoff mithilfe regenerativ erzeugten Stroms hergestellt, lassen sich bei der Stahlproduktion erhebliche Mengen an CO2-Emissonen vermeiden. Das Wissen um eine geeignete Wasserstoff-Mengenmesstechnik, mit der sich industrielle Produktionsprozesse überprüfen und steuern lassen, ist jedoch noch lückenhaft. Aus diesem Grund haben die Salzgitter Flachstahl GmbH und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) einen Kooperationsvertrag geschlossen mit dem Ziel, bereits verfügbare Messtechnik auf ihre Eignung und Eigenschaften zu prüfen und Messverfahren weiterzuentwickeln. Dieses Wissen kann über die Stahlproduktion hinaus in alle zukünftigen Einsatzgebiete von Wasserstoff einfließen und helfen, sein Klimaschutzpotential in großem Maßstab zu nutzen. 

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Network Time Protocol (NTP)

Die Synchronisation der Uhren von vernetzten Computern und digitalen Geräten ist grundlegende Voraussetzung für viele verteilte Anwendungen – etwa Datenbanken, die auf mehrere Server verteilt sind, verteilte Sensordaten im gesetzlichen Messwesen der Versorgungsnetze der Zukunft oder in der Industrie 4.0, die von einem zum nächsten Computer weitergegeben werden und exakte Zeitstempel benötigen, beim autonomen Fahren bis hin in den Bereich der IT-Systeme von Finanzhäusern (z. B. Hochfrequenzhandel), für die es regulatorische Anforderungen an die Abweichungen der Zeitstempel von der gesetzlichen Zeit gibt. Für die Synchronisation wird besonders häufig das „Network Time Protocol“ (NTP) verwendet, das auch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) zur Weitergabe „ihrer“ Zeit UTC(PTB) verwendet. Jetzt hat das Standardisierungsgremium IETF unter Beteiligung der PTB ein Verfahren entwickelt, mit dem die Identität des Zeit-Servers sowie...

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Damit das hohe Qualitätsniveau „Made in Germany“ auch in einer digitalisierten Welt gilt, hat die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) gemeinsam mit weiteren Forschungspartnern und Unternehmen das Projekt GEMIMEG-II ins Leben gerufen, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 12 Millionen Euro gefördert wird. Unter dem Titel „Sichere und robuste kalibrierte Messsysteme für die digitale Transformation“ wollen die 13 beteiligten Partner verlässliche Standards erarbeiten, um in den Prozessen der Qualitätsinfrastruktur eine verlässliche Kommunikation digitaler Daten, Informationen und Zertifikate sicherzustellen. Die Laufzeit des Projektes beträgt drei Jahre. Übergreifendes Ziel ist es, die digitale Transformation voranzutreiben und den Wirtschaftsstandort Deutschland zu stärken.

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Einzelionenfalle der PTB

Optische Atomuhren sollen die ungestörte Frequenz eines atomaren Übergangs realisieren. Konsequente Weiterentwicklungen solcher Atomuhren machen sie zu den genauesten Messinstrumenten, die heutzutage zur Verfügung stehen. Ein Forschungsschwerpunkt bildet dabei die Entwicklung von Verfahren zur genauen Kontrolle oder Eliminierung von Frequenzverschiebungen durch äußere Störeinflüsse. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters beschreiben Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) eine neue Methode zur Unterdrückung bestimmter richtungsabhängiger Frequenzverschiebungen. Das Verfahren basiert auf der Rotation eines Magnetfeldes während der Spektroskopie und wurde erfolgreich an einer 171Yb+-Einzelionenuhr demonstriert. Dabei wurde der Frequenzfehler durch eine bewusst erzeugte Störung auf unter 0,5 % reduziert. 

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Ein „Pling“ des Smartphones kann mehr bedeuten als die Ankunft der nächsten WhatsApp-Nachricht von der Freundin zur abendlichen Verabredung oder das fragende „Hallo, wo bist Du?“ des Freundes von nebenan. Dieses „Pling“ kann auch das Signal sein, dass die wissenschaftliche Welt um eine Erkenntnis reicher geworden ist. Denn die Online-Veröffentlichungsreihe Junge Wissenschaft (kurz: JuWi), die von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) herausgegeben wird, ist jetzt auch als App im Apple Store und bei Google Play kostenlos im Angebot. Die JuWi, eine stetig wachsende Anzahl von Papers von ForscherInnen bis 23 Jahre, ist eine Plattform für echte wissenschaftliche Publikationen. Beispielsweise können TeilnehmerInnen von Jugend forscht, die im Bundeswettbewerb erfolgreich waren, ihre Arbeit hier nach allen Regeln der Kunst publizieren, inklusive eines Peer-review-Prozesses, bei dem erfahrene WissenschaftlerInnen die Arbeit kritisch...

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Das Land Niedersachen entwickelt gemeinsam mit Universitäten und Forschungseinrichtungen bis 2025 einen Quantencomputer für Deutschland. Unter dem Namen Quantum Valley Lower Saxony will das neu gegründete Bündnis die exzellente Expertise von mehr als 400 Wissenschaftlern bündeln, um bis 2025 einen Ionenfallen-Quantencomputer zu entwickeln ‒ eine Leistung, mit der Niedersachsen seine international herausragende Position als Forschungs- und Entwicklungsstandort für Quantentechnologien eindrucksvoll stärken wird.

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Das Projekt „Die rundesten Kugeln der Welt – der deutsche Mittelstand und die PTB Hand in Hand“ wurde mit dem bundesweiten Seifriz-Preis des Vereins Technologietransfer Handwerk e. V. in Baden-Württemberg ausgezeichnet. Der Preis würdigt Projekte, in denen Handwerksbetriebe und wissenschaftliche Einrichtungen gemeinsam ein Produkt marktreif entwickelt haben. In diesem Fall hat die Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) gemeinsam mit der Firma Häfner Gewichte GmbH (Oberrot) und der J. Hauser GmbH & Co. KG (Solms) einen Weg gefunden, die rundesten Siliziumkugeln der Welt in industriellem Maßstab zu fertigen, um sie auf dem globalen Markt anbieten zu können. Die Kugeln dienen als hochgenaue Referenz für die Einheit der Masse: das Kilogramm. Es ist bereits der zweite hochkarätige Technologietransferpreis, den das „Kugelprojekt“ erhält. Im vergangenen Jahr wurden alle Beteiligten bereits von der Industrie- und Handelskammer...

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