From Behind The Sciences

Vögel zwitschern, die Sonne scheint auf das Parkett durch die Fenster ins Wohnzimmer. Auf dem Esstisch liegt ein Schatz, der sich nicht in Zahlen messen lässt: alte Fotoalben, Gästebücher, ein handgeschriebenes Ahnenbuch, das die Familie Maier-Leibnitz bis ins Jahr 1750 zurückverfolgt. „Die wissenschaftliche Laufbahn meines Vaters kennen Sie ja“, sagt Christine Raum, Tochter von Heinz Maier-Leibnitz, und streicht über das ledergebundene Gästebuch. „Aber vielleicht erzählen diese Seiten mehr über meinen Vater als jedes offizielle Dokument.“

Forschung an der Neutronen-Tomographieanlage ANTARES, Präzisionsarbeit in der Umformtechnik oder der Bau von Neutronenleitern – die Vielfalt am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) ist riesig. Das durften auch zwei Schüler während ihres Praktikums am MLZ hautnah erleben. Neben ihrem eigenen Projekt zur Entwicklung energieeffizienterer Elektromotoren erhielten sie spannende Einblicke in zahlreiche Bereiche des MLZ und seiner Partner.

Auch dieses Jahr hatten eine Schülerin und ein Schüler wieder die Möglichkeit, einen Einblick in das MLZ und dessen Forschung zu bekommen. Bei ihrem einwöchigen Praktikum im Materials Science Labor analysierten sie das Material von Meteoriten und schnupperten so erstmals Laborluft.

Wenn man zu Yella Wähner ins Büro möchte, öffnet man einfach die Tür. Klopfen wäre sinnlos, denn die Technische Zeichnerin würde einem keine Rückmeldung geben. Nicht etwa, weil sie so vertieft in ihre Pläne ist: Yella Wähner ist gehörlos. Seit vier Jahren arbeitet sie an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz-Maier Leibnitz (FRM II).

Seit vielen Jahren schon absolvieren Schülerinnen und Schüler am MLZ Praktika und werfen dabei mit eigener Forschung einen ersten Blick in den Maschinenraum der Wissenschaft. Dieses Jahr konnten zwei Physik-interessierte Praktikantinnen eine Woche lang die Farbentstehung schillernder Opale im Materials Science Labor untersuchen.

Das Innere eines Überraschungseis mittels 3D-Druck nachbauen, ohne das Ei je geöffnet zu haben? Das geht? Ja, Felicia Calzada und Anna Senyshyn haben das während ihres Schulpraktikums am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) in Garching geschafft. Begeistert präsentieren die Schülerinnen ihre Ergebnisse. Das Thema ihres Praktikums: zerstörungsfreie Materialprüfung.

Im März 2023 hatte das MLZ das Vergnügen, Maxim Avdeev – Diffraction Group Manager bei der Australian Nuclear Science and Technology Organisation und Professor an der University of Sydney – zu Gast zu haben. Die MLZ-Wissenschaftsgruppe “Strukturforschung” war Gastgeber für Prof. Avdeev vor Ort.

Hinter einer schweren Tür verbirgt sich das Hereon Materials Science Lab am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum in Garching. Unter hellen Laborlichtern, umgeben von vielen leise brummenden Geräten, sitzen zwei Praktikant:innen und analysieren die Bilder bunt eingefärbter Strukturen ihrer Projektarbeit. Marlene Piochacz vom Gymnasium Olching und Andriy Senyshyn vom Werner Heisenberg Gymnasium in Garching lassen sich nicht in ihrer Konzentration stören.

Forschende an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) haben es derzeit nicht leicht: Seit mehr als zwei Jahren steht der Reaktor still und produziert keine Neutronen. Doch ganz im Geiste der Wissenschaft wird auch in dieser Zeit fleißig weiter getüftelt: an den Instrumenten, an besserer Software, mit alternativen Verfahren.

Wer die Forschungs-Neutronenquelle schon gesehen hat, weiß, dass hier große Maschinen und komplexe Messinstrumente neben den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern arbeiten, die diese Geräte gebaut haben. Ein paar hundert Meter von den großen Messinstrumenten entfernt, in einem würfelförmigen Gebäude, in einem kleinen Büro im dritten Stock surrt ein ganz normaler 3D-Drucker vor sich hin.

Was versteht man unter dünnen Schichten? Wie werden sie vermessen? Und welche Rolle spielen sie in der Wissenschaft? Mit diesen Fragen hat sich die 15-jährige Nea Pfaffermayr aus Ismaning als Praktikantin im Physik-Labor des FRM II auseinandergesetzt – und dabei Ergebnisse gewonnen, die für die Wissenschaft einen echten Nutzen haben.

Eine experimentelle Einrichtung – die sog. Kalte Quelle – ist defekt und steht derzeit nicht zur Verfügung. Da eine Reparatur nicht möglich ist, muss das sogenannte In-Pile-Teil, das Herzstück der Kalten Quelle, komplett ausgetauscht werden.

Nach Wochen der peniblen Vorbereitung laufen die Arbeiten zum Ausbau des defekten In-Pile-Teils der Kalten Quelle aus dem Moderatortank an.

Seine Abmessungen sind gigantisch, die Teilchen, die er untersuchen soll, dafür umso winziger: Ein 12 Meter langer Magnet wurde jetzt am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum angeliefert und mit drei Kränen in die Neutronenleiterhalle Ost gehievt. Der supraleitende Magnet wird am neuen Instrument PERC den Zerfall des Neutrons mit höchster Präzision beobachten. Dieser Prozess ist zum Beispiel für die Entstehung leichter Teilchen nach dem Urknall oder die Energieproduktion der Sonne sehr wichtig. Die Anlieferung hat das MLZ fotografisch und filmisch festgehalten.

Mehr als 19 Jahre lang hat Wenzel Schürmann in vielen Tausend Bildern die wechselvolle Geschichte des FRM II und Heinz Maier-Leibnitz Zentrums (MLZ) fotografiert. Jetzt gibt es ein Best-Of des Fotografen in der Ausstellung „Impressionen des FRM II und seiner Partner am MLZ“ auf dem Gelände der Forschungs-Neutronenquelle in Garching zu sehen. Wir gewähren hier einen exklusiven Einblick.

Bei dem Gedanken an die Hochschulkontaktmesse (HOKO) fühlt sich Osama Deeb zwei Jahre zurückversetzt. Er durchstreifte die Messe auf der Suche nach einer Werkstudenten-Stelle ergänzend zu seinem Masterstudium. Knappe zwei Jahre später hat die Prüfmaschine der Advanced Materials Group einen neuen Temperatursensor und Osama Deeb einen Masterabschluss in der Tasche.

Guy Gistau ist immer da, wo es kalt ist. Mit 81 Jahren könnte er auch seinen Ruhestand auf Korsika genießen, stattdessen ist er weltweit gefragt im Bereich der Kühlsysteme bei tiefsten Temperaturen. Am FRM II hat er die Kühlmaschine der Kalten Quelle auf Herz und Nieren geprüft und eine eindeutige Diagnose gestellt.

Als der vollbeladene Lastwagen mitten in der Nacht auf das Gelände rollt, wartet Dr. Heiko Gerstenberg bereits. Nur er und wenige Eingeweihte wissen von diesem Ereignis, denn der Lastwagen bringt eine ganz besondere Fracht mit: frische Brennelemente für die Forschungs-Neutronenquelle FRM II. Von seinen Erlebnissen in den fast 39 Jahren am FRM und FRM II berichtet Heiko Gerstenberg in diesem Interview.

Neelima Paul weiß, wie ein leerer Akku von innen aussieht. Sie forscht daran, dass die Speicher für Elektroautos und Solarstrom künftig noch länger leben und mehr Energie abgeben. Ihr eigener Lebensakku ist schier unermüdlich. Sie arbeitet Vollzeit als Wissenschaftlerin am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum, hat während ihrer Doktorarbeit zwei Kinder bekommen und sich innerhalb kurzer Zeit als gebürtige Inderin in Deutschland akklimatisiert. Das geht nur mit Teamarbeit zuhause und viel Disziplin in der Arbeit, sagt die Forscherin.

„Mehr oder weniger“ heißt die Skulptur, die Olaf Probst für die neuen Gebäude des MLZ geschaffen hat. Im Interview erzählt der Künstler, was ihn zu seinem Werk inspiriert hat und wo die größten Herausforderungen lagen.

Er war nicht nur Vater des Atom-Ei, hundertfacher Doktorvater, darunter einer nobelpreisgekrönten Doktorarbeit von Rudolf Mößbauer, sondern auch Familienvater und Hobbykoch. Heinz Maier-Leibnitz ist am heutigen 16. Dezember vor genau 20 Jahren gestorben. Zum Todestag spricht seine älteste Tochter, Christine Raum (82), über den privaten Heinz Maier-Leibnitz und seine Münchner Jahre. Christine Raum hat Pharmazie studiert und lebt in München.

Zwei Koryphäen der Archäologie streiten sich seit Jahren über die Echtheit der Goldfunde in Bernstorf. Professor Rupert Gebhard, Chef der Archäologischen Staatssammlung, deren Eigentum diese Funde sind, ist überzeugt, dass Gold aus der Bronzezeit gekauft wurde. Professor Ernst Pernicka vom Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie gGmbH, wittert eine Fälschung. Der Vorwurf lastet schwer, denn dann wäre von Betrug in Höhe von gut 384.000 Euro die Rede. Dutzende Untersuchungen befeuerten den Streit nur weiter. Im vergangenen Jahr wandte sich Professor Gebhard an die Neutronenquelle.

Die Faszination für Meteoriten ist groß, schließlich kommen sie von weit her auf die Erde und erzählen von der Entstehung unseres Sonnensystems. Worum es sich bei den auffälligen Gesteinsbrocken im Detail handelt, wird jedoch erst nach eingehenden Analysen klar. Jetzt halfen Neutronen des Heinz Meier-Leibnitz-Zentrums (MLZ) einen Meteoriten aus Nordafrika zu enttarnen.

Unter der Woche forscht Dr. Marcell Wolf mit Neutronen an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (MLZ). An Wochenenden engagiert er sich ehrenamtlich beim Deutschen Roten Kreuz. Bei beidem kommt ihm eine Eigenschaft besonders zugute: Seine Fähigkeit, in allen Situationen Ruhe zu bewahren. Auch in der Corona-Pandemie ist sein Einsatz gefragt.

Philipp Meven sammelt Sternschnuppen von seinem Hausdach und untersucht die Mikrometeoriten anschließend im Materials Science Lab des MLZ. Ein wahrlich himmlisches Praktikum!

Während im Forschungsreaktor Neutronen gezielt durch verschiedene Messapparaturen schießen, verbirgt sich in den Büros des FRM II auch eine Schützin, wie man sie im klassischen Sinne kennt. Seit 2012 schießt die heute 20-jährige Lea Kleesattel bei Wettkämpfen und Meisterschaften im Schützenverein und hat dabei selten ein Ziel verfehlt. Heute arbeitet sie in der Instrumentensteuerung am FRM II und ihre Leidenschaft hat sie beibehalten. Regelmäßig nimmt sie an Wettbewerben teil, qualifiziert sich für Europa- und Weltmeisterschaften und schießt ab nächstem Jahr in der 1. Bundesliga mit.

Vier Monate ist es nun schon her, dass sich ein Turmfalkenpärchen im Entwässerungsschacht des neugebauten Gebäudes UYW auf dem Gelände des FRM II häuslich gemacht hat. Glücklich verheiratet, ein gemeinsames Heim – und nun auch noch im Babyglück! Die Küken dürften jetzt einen guten Monat alt sein und ihre ersten Flugversuche starten. Nicht zu spät! Denn schon mit acht Wochen müssen die Jungvögel den Nistplatz der Eltern verlassen und sich ihr eigenes Revier suchen.

Seit eineinhalb Jahren ist Dr. Carina Dirks-Fandrei die leitende Betriebschemikerin an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II). Gemeinsam mit dem Strahlenschutz ist sie verantwortlich für die Umgebungsüberwachung und damit die Kontrolle von Wasser, Luft und Boden rund um die Forschungseinrichtung.

Zeitlebens bestellte Josef Leinthaler seine Felder auf dem Ackerland um Garching. Die Entwicklung des kleinen Dorfes vor München zu einem weltweit renommierten Wissenschaftszentrum hätte sich der ansässige Landwirt jedoch schwer vorstellen können. Angefangen hat alles vor über 60 Jahren mit dem Bau von Deutschlands erster kerntechnischer Anlage – dem Forschungsreaktor München, im Volksmund „Atom-Ei“ – direkt neben dem Acker von Josef Leinthaler.

Pünktlich zum 1. April 2019 haben wir ein Turmfalkenpärchen auf dem Gelände des FRM II der Technischen Universität München (TUM) entdeckt. Turmfalken sind zwar keine seltenen Vögel, doch geht ihr Bestand durch die Bebauung ihrer Jagdreviere und Versperrung ihrer Nistplätze zunehmend zurück. Dem entgegenbeugend wurde auf dem Dach des FRM II-Gebäudes ein Falkenhorst errichtet, doch merkwürdigerweise fühlen sich unsere gefiederten Freunde im Entwässerungsschacht des neugebauten Gebäudes UYW wohler. Warum die Falken den FRM II zu ihrem neuen Zuhause auserkoren haben, werden sie uns selbst erzählen.

Izabela Sosnowska kommt nach vier Jahrzehnten immer noch nach Garching. Bereits in dritter Generation forscht ihre Arbeitsgruppe an Eisenoxid-Verbindungen, vielversprechenden Speichermaterialien. Die Professorin erzählt, wie sie sich als Osteuropäerin in der Männerdomäne Physik Anerkennung verschafft hat.

Die elfjährige Keti-Danai Mantzaridou nimmt an der ersten Kinderführung an der Forschungsneutronenquelle teil. Begeistert erzählt sie aus ihrer Perspektive, wie sie dieses spannende Ereignis erlebt hat.

Der Umweltwissenschaftler Dr. Nuno Canha misst die Luftqualität in ländlichen Gebieten von Portugal, indem er Flechten untersucht. Eine entscheidende Rolle spielen dabei die Neutronen der Prompten Gamma-Aktivierungsanalyse (PGAA) am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum.

Felicia Nachbar, Schülerin am Oskar-Maria-Graf-Gymnasium in Neufahrn, fühlt Wiederkäuern und Raubtieren auf den Zahn – im wahrsten Sinne des Wortes. Die 14-Jährige macht ein freiwilliges Praktikum im Materials Science Lab des Heinz Maier-Leibnitz Zentrums in Garching, einem Labor zur Probenpräparation und Röntgenanalytik.

Markos Skoulatos, Instrumentwissenschaftler am FRM II, ist einer der wenigen Menschen weltweit, die einen funktionierenden Antikythera-Mechanismus nachgebaut haben. Dieser erste Computer der Menschheit ist über 2000 Jahre alt und berechnet Sonnen- und Mondstand, Bewegung der Planeten, künftige Sonnen- oder Mondfinsternisse oder sogar Olympische Spiele.

Die leitende Wissenschaftlerin Dr. Pascale Deen aus Lund ist Teil eines internationalen Teams, das an der Europäischen Spallationsquelle (ESS) ein Cold Chopper Sectrometer (CSPEC) aufbaut. Sie spricht über die Zusammenarbeit im CSPEC-Projekt, die Zukunft reaktorbasierter Neutronenquellen und die Vereinbarkeit von wissenschaftlicher Karriere und Familie.

Andreas Galsterer, stellvertretender Teilbereichsleiter im Dokumentations- und Änderungsdienst am FRM II, ist bayerischer Vizemeister im Poolbillard. Die Fähigkeiten, die das Billard-Spiel erfordern, kommen ihm nicht nur im Kugel-Sport, sondern auch am Arbeitsplatz zugute.

Am FRM II steht ein Strahlrohrstopfenwechsel an. Die Vorbereitungen für dieses wichtige Projekt, das die Inbetriebnahme der Ultrakalten Neutronenquelle vorantreibt, liefen über 2 Jahre. Beim Ziehen des Stopfens ist neben genauester Planung und Fingerspitzengefühl besonders Teamarbeit gefragt, denn jeder Handgriff muss bei diesem spannenden Ereignis sitzen.