Forschung am FRM II unter dem Dach des Heinz Maier-Leibnitz Zentrums (MLZ)

Dr. Martin Muehlbauer (links) und Dr. Anatoliy Senyshyn (rechts) untersuchen am STRESS-SPEC (Diffraktometer für materialwissenschaftliche Fragestellungen) den Lade- und Entladevorgang an Lithium-Ionen-Zellen am FRMII/MLZ (Foto: Andreas Heddergott, TUM)

Die Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz ging 2004 in Betrieb und ist seit 2005 eine Serviceeinrichtung, welche Neutronen für Forschung, Industrie und Medizin liefert. Forschung am FRM II betreiben nicht nur die Wissenschaftler vor Ort, sondern in erster Linie Wissenschaftler, sogenannte Nutzer, aus der ganzen Welt. Die wissenschaftliche Nutzung mit bis zu 1000 Messgastbesuchen pro Jahr erfolgt im Rahmen einer Kooperation zwischen TUM, Forschungszentrum Jülich und Helmholtz Zentrum Geesthacht unter Mitwirkung der Max Planck Gesellschaft und neun weiteren Universitätsgruppen. Sie fungiert unter dem Namen Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ). Verschiedene Arbeitsgruppen der Partner des MLZ betreiben hier Instrumente und ermöglichen so Forschung in den unterschiedlichsten Bereichen, wie Physik, Chemie, Biologie, Geowissenschaften, Ingenieur- und Materialwissenschaften. Die Forschung am MLZ unter Nutzung der Neutronen des FRM II adressiert zentrale gesellschaftliche Themen, wie z.B.

Neutronen bringen Licht ins Dunkel

Im Vergleich zu anderen Methoden, wie z.B. Röntgenbeugung, haben Neutronen aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften zahlreiche Vorteile und können somit die gängigen Untersuchungsmöglichkeiten wesentlich bereichern. So sind Neutronen in der Lage Materialien zerstörungsfrei zu durchdringen und Aufschluss über Aufbau, Struktur, innere Bewegungen, sowie magnetische Eigenschaften zu geben. So treiben neue Erkenntnisse hier beispielsweise die Entwicklung und Verbesserung funktioneller Materialien im Bereich Ingenieurwissenschaften (z.B. spezielle Legierungen für effizientere Gasturbinen beim Flugzeugbau, Batterien für die Elektromobilität) und Informationstechnologie (z.B. magnetische Materialien für höhere Speicherkapazitäten in Computern) oder die Entwicklung neuer Methoden für die sichere und effizientere Energiespeicherung (z.B. Wasserstoffspeichermaterialien für die Automobilindustrie) voran. Im Bereich Lebenswissenschaften tragen Neutronen entscheidend zur Aufklärung von zellulären Prozessen bei. Sie ermöglichen z.B. die 3-dimensionale Strukturaufklärung von Proteinen und erlauben es so, Aussagen über deren zugrunde liegenden Funktionsweisen zu treffen. Dies ist z.B. entscheidend bei der Erforschung und Entwicklung von zielgerichteten Medikamenten.

Antworten auf fundamentale Fragen

Stetig neue Fortschritte und Entwicklungen in den verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen wären aber nicht möglich ohne die Grundlagenforschung. Forschung aus reiner wissenschaftlicher Neugier heraus ist entscheidend, um Antworten auf fundamentale Fragen zu erlangen, wie z. B. „Was geschah vor dem Urknall vor 14 Milliarden Jahren?“ oder „Wie ist der Unterschied von überschüssiger Materie im Vergleich zur Anti-Materie im Universum zu erklären?“. Aber auch grundlegende Fragen zu allgemeinen Eigenschaften von Materie oder Wechselwirkungsprozesse innerhalb von Materie sind hierbei von großem Interesse. Neue Erkenntnisse im Bereich Grundlagenforschung tragen somit wesentlich zum Verständnis unserer heutigen Welt bei.

„Neutronen für Forschung, Industrie und Medizin“ – viele weitere detaillierte Beispiele zu den verschiedenen Disziplinen sind zu finden unter: http://www.mlz-garching.de/