Bayerisches Geoinstitut: 5 Millionen Euro für neue Großforschungsprojekte

Die dreijährige Förderung bis 2016 beläuft sich insgesamt auf mehr als 5 Millionen Euro. Forschungspartner sind die Forschungs-Neutronenquelle FRM II in Garching, das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY bei Hamburg sowie das Europäische Zentrum für Synchrotronstrahlung (ESRF) in Grenoble.

Die drei neuen Projekte sind im Bereich der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung angesiedelt. Sie zielen darauf ab, die gemeinsame Infrastruktur für Hochdruckexperimente weiter auszubauen und neue Verfahren zu entwickeln. Damit wird das Netzwerk der Zusammenarbeit zwischen diesen europäischen Großforschungseinrichtungen weiter gestärkt. Vor kurzem haben die drei erfolgreichen Antragsteller im Bayerischen Geoinstitut, einem Forschungszentrum der Universität Bayreuth, die Förderbescheide des BMBF erhalten.

Prof. Dr. Hans Keppler wird in seinem Projekt „Hochdruckpresse für Neutronenstreuung und -radiographie am FRM II in Garching“ mit dem Forschungsreaktor in Garching kooperieren. Es geht dabei um die Erweiterung einer neuartigen Hochdruckapparatur, mit der es möglich ist, Materialien unter hohen Drücken bis zu 250.000 Atmosphären (25 GPa) und bei Temperaturen bis über 2.000 Grad Celsius mit Neutronen zu untersuchen. Dafür stellt das BMBF knapp 3,5 Millionen Euro zur Verfügung. Geowissenschaftliche Experimente werden sich mit der Speicherung und dem Verhalten von Wasser und Kohlenstoff im Erdinnern sowie mit der Verformung von Mineralen befassen; materialwissenschaftliche Forschungen sollen zu neuen superharten Materialien und neuen Halbleitern führen.

Prof. Dr. Tomoo Katsura wird im Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY bei Hamburg eine Großpresse aufbauen, die bei Hochdruckexperimenten mit großen Probenvolumina zum Einsatz kommen soll. Vom BMBF erhält er dafür knapp 1,2 Mio. Euro. Bei dieser Apparatur handelt es sich um eine 6-Stempel-Presse, wie sie ähnlich bereits am BGI in Bayreuth vorhanden und am Forschungsreaktor in Garching vom BGI aufgebaut worden ist. Das technologisch anspruchsvolle Gerät ermöglicht Verformungsexperimente und Phasengleichgewichtsuntersuchungen bei ultrahohem Druck, aber auch kinetische Untersuchungen.

Im Forschungsprojekt von Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky geht es um die Entwicklung von Miniatur-Hochdruckapparaturen, die mit Laserstrahlen beheizt werden. Mit diesen sogenannten Diamantstempelzellen lassen sich die hohen Druck- und Temperaturbedingungen des Erdinnern und anderer Planeten des Sonnensystems im Laboratorium simulieren. Es werden Experimente und Messungen bei Drücken von mehreren Megabar (Millionen Atmosphären) und bei Temperaturen von mehreren 1000 Grad Celsius möglich. Prozesse in Geomaterialien, wie beispielsweise Mineralumwandlungen, und thermische Leitfähigkeiten können so in Echtzeit mitverfolgt und analysiert werden. Von diesen Forschungsarbeiten sind neue Erkenntnisse über Prozesse zu erwarten, die tief in der Erde ablaufen, beispielsweise über den Ursprung und die Dynamik des Erdmagnetfeldes. Das BMBF fördert das Projekt mit rund einer halben Million Euro. Der neue Experimentier- und Messplatz wird für die dreijährige Förderperiode am Europäischen Zentrum für Synchrotronstrahlung (ESRF) in Grenoble entstehen.

Hintergrund:

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung sieht in Großgeräten für die physikalische Grundlagenforschung einen wichtigen Bestandteil der deutschen Forschungsinfrastruktur, die im Rahmen der „Hightech-Strategie 2020 für Deutschland“ einen erheblichen Beitrag für die Entwicklung von Schlüsseltechnologien leisten. Die Fördermaßnahme soll zum Erhalt und weiteren Ausbau der international sehr guten Position der Wissenschaft in Deutschland auf dem Gebiet der Erforschung kondensierter Materie an Großgeräten beitragen.