Deutsch-französischer Workshop: Wie behält Europa seine Spitzenstellung in der Neutronenforschung?

Deutsch-franz. Workshop Gruppenfoto Teilnehmer des deutsch-französischen Workshops des MLZ und der 2DFN vor dem Institut of Advanced Studies in Garching © Björn Pedersen

Teilnehmer des deutsch-französischen Workshops des MLZ und der 2DFN vor dem Institut of Advanced Studies in Garching © Björn Pedersen

In dem Workshop am Forschungscampus in Garching diskutierten die Wissenschaftler des MLZ und der 2DFN (La Fédération Française de la Diffusion Neutronique) über die Möglichkeit einer noch stärkeren Zusammenarbeit deutscher und französischer Neutronenwissenschaftler. Europa ist zwar mit der weltweit führenden Neutronenquelle des Instituts Laue-Langevin (ILL), der im Bau befindlichen Europäischen Spallationsquelle (ESS) und einem Netzwerk von starken nationalen Quellen wie dem MLZ führend in der Neutronenforschung, doch angesichts der Schließung zweier dieser nationalen Neutronenquellen (Orphée in Frankreich und BER II in Deutschland) Ende 2019 sowie der wachsenden Konkurrenz durch Asien sieht sich die Neutronenlandschaft Europas im Wandel.

Neutronen für die Forschung
Forschung mit Neutronen ist unverzichtbar im Wettbewerb um die Lösungen der großen Herausforderungen heutiger Industriegesellschaften. Neutronen zeigen den Weg zu effizienteren Energiespeicherung, verlustarmen Schaltung hoher Ströme und Spannungen, nachhaltiger Mobilität, leichteren und langlebigen Motoren sowie höherer Datenspeicherung. Nicht zuletzt bilden Neutronenquellen das Rückgrat zur Erzeugung von Radioisotopen für die Medizin.

Die Rolle des MLZ
Das MLZ ist eine Kooperation der Technischen Universität München (TUM), des Forschungszentrums Jülich, des Helmholtz-Zentrums Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG), der Max-Planck-Gesellschaft und neun Universitätsgruppen. Schon jetzt bietet das MLZ jährlich 1000 nationalen wie internationalen Forschungsgruppen die wissenschaftliche Nutzung der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II). Mit seinen annähernd 30 hochmodernen Instrumenten und seinem sehr hohen Neutronenfluss ist der FRM II Europas modernste Neutronenquelle. Bereits heute ist die Nachfrage nach Messzeit am MLZ doppelt so hoch wie die verfügbare Kapazität. Durch die Außerbetriebnahme des Orphée und BER II 2019 sowie von weiteren kleineren europäischen Forschungsreaktoren in den kommenden Jahren wird sich die Nachfrage am MLZ nochmals drastisch erhöhen. Verstärkte Kooperation zwischen den nationalen Neutronenzentren ist der Königsweg zur Kapazitätserhöhung und stärkt somit die europäische Neutronenforschung. „Das MLZ wird ab 2020 in Deutschland das Zentrum für die Neutronenforschung sein und gegen Ende des Jahrzehnts die größte Forschungskapazität mit Neutronen in Europa zur Verfügung stellen“, sagte der Direktor des MLZ, Prof. Dr. Peter Müller-Buschbaum, „Das MLZ erfüllt somit auch einen europäischen Auftrag, wie unsere rund 55 Prozent internationaler Nutzer zeigen.“

Deutsch-französische Zusammenarbeit – damals und heute
Die deutsch-französische Neutronenforschergemeinschaft kann schon jetzt auf eine gemeinsame Erfolgsgeschichte zurückblicken: Angefangen mit der Gründung des ILL, über die Mitgliedschaft in der League of Advanced European Neutron Science (LENS), zahlreichen geteilten Publikationen, den gemeinsamen Bau von vier Instrumenten an der ESS in Lund bis hin zu einer hohen Nutzerzahl französischer Wissenschaftler am MLZ. Doch die sich wandelnde Neutronenlandschaft erfordert eine noch stärkere deutsch-französische Zusammenarbeit, die nun auf dem Workshop in Garching ausgiebig diskutiert wurde. Das MLZ erhofft sich durch eine Kollaboration vor allem eine Unterstützung für den weiteren Ausbau innovativer Instrumentierung sowie das Vordringen in neue faszinierende Gebiete der Neutronenforschung. Die 2DFN erhofft sich im Gegenzug Hilfe bei der Aus- und Weiterbildung von Frankreichs angehenden Neutronenforschern. „Bisher wurden junge Wissenschaftler an unserer nationalen Neutronenquelle, Orphée, ausgebildet“, erklärte Virginie Simonet, Direktorin der 2DFN, „Mit der Schließung dieses Forschungsreaktors fällt unser Ausbildungsprogramm weg, sodass wir einen verminderten Wissenserwerb in der Neutronenforschung riskieren.“ Das MLZ seinerseits unterstützt jährlich über 200 Doktoranden, bietet Praktika und Vorlesungen an der TUM und seinen Partneruniversitäten an und setzt sich für die Etablierung eines internationalen Promotionsprogramms ein. Somit könnten insbesondere angehende französische Neutronenforscher von einer Kooperation mit dem MLZ profitieren; vor allem in dem Zeitraum bis die ESS ihre volle Leistungsfähigkeit erreichen wird.
Doch auch über die Inbetriebnahme der ESS hinaus werden Forschungsreaktoren wie der FRM II oder das ILL an Wichtigkeit nicht einbüßen, darüber waren sich Simonet und Müller-Buschbaum einig. Im Gegenteil: Die beiden Direktoren betonten, dass die ESS sicherlich neue Messqualitäten bereitstellen werde, aber wenig zur Messkapazität beitragen werde. Der Zugang zur ESS sei also nur in starkem Wettbewerb möglich. Die nationalen Quellen werden es den Forschern ermöglichen in genau diesem Wettbewerb konkurrenzfähig zu sein. „Neue Neutronenquellen wie die ESS sollten wir nicht als Bedrohung wahrnehmen, sondern eher als Anreiz für neue Ideen!“, schloss Müller-Buschbaum zuversichtlich den Workshop ab.