Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung

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Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren, der größten deutschen Wissenschaftsorganisation. Das interdisziplinäre Forschungszentrum wurde 1956 als Gesellschaft für Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt mbH im Geesthachter Ortsteil Krümmel gegründet. Bis Ende Oktober 2010 firmierte es unter GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Helmholtz-Zentrum Geesthacht sind in den Forschungsbereichen der Helmholtz-Gemeinschaft in vier Programmen organisiert:

  • Forschungsbereich Schlüsseltechnologien (Advanced Engineering Materials, AEM)
  • Forschungsbereich Erde und Umwelt (Meeres-, Küsten- und Polarforschung mit Infrastruktur, MARCOPOLI)
  • Forschungsbereich Gesundheit (Regenerative Medizin)
  • Forschungsbereich Struktur der Materie (Großgeräte für die Forschung mit Photonen, Neutronen und Ionen, PNI)

Zur ehemaligen Forschung zählen die beiden Forschungsreaktoren Geesthacht.

Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht wird vom Bund (90 %) und den Ländern Schleswig-Holstein, Niedersachsen, Hamburg und Brandenburg (zusammen 10 %) finanziert. Insgesamt sind in dem Forschungszentrum etwa 750 Mitarbeiter beschäftigt.

Standorte[Bearbeiten]

Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht hat zwei Standorte:

Der Hauptstandort liegt in Geesthacht bei Hamburg. Hier befinden sich das Institut für Werkstoffforschung, das Institut für Küstenforschung, ein Teil des Institutes für Polymerforschung, das zentrale Technikum sowie zwei mittlerweile abgeschaltete Forschungsreaktoren. Die zentrale Verwaltung ist ebenfalls in Geesthacht angesiedelt.

Der zweite Standort befindet sich in Teltow bei Berlin. Dort ist der andere Teil des Instituts für Polymerforschung angesiedelt.

Institute[Bearbeiten]

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Helmholtz-Zentrums Geesthacht werden in drei Instituten mit folgenden Schwerpunkten geleistet:

  • Institut für Küstenforschung
    • Beeinflussung der Küstenzone durch den globalen Wandel
    • Erfassung des gegenwärtigen Zustandes der Küste und seiner Veränderungen
    • Zuverlässige und kostengünstige Überwachung der in der Küstenzone ablaufenden Prozesse
  • Institut für Polymerforschung
    • Entwicklung bioabbaubarer und biostabiler Materialien zur Herstellung von:
      • Scaffolds (Gerüsten) für das Tissue Engineering von Geweben, um den Ersatz von krankem, verletztem oder bei Operationen entferntem Körpergewebe durch gezüchtetes, funktionelles Gewebe zu ermöglichen
      • Adsorber- und Trägermaterialien für die Apherese und für Biohybridorgane, um Organfunktionen zu unterstützen oder zu ersetzen (Organ Assist Systeme)
    • Entwicklung polymerbasierter multifunktionaler Werkstoffsysteme für den Einsatz in der chemischen Industrie, der Biotechnologie, der Biomedizin und anderen Bereichen.
  • Institut für Werkstoffforschung
    • Neuartige Leichtbauwerkstoffe auf der Basis von Magnesium- und Titanaluminid-Legierungen für die Verkehrs- und Energietechnik
    • Verbund- und Hybridstrukturen für den Leichtbau durch mikromechanische Charakterisierung und Modellierung, neuartige Fügetechnologien, Integritätsbewertung der Strukturen über den gesamten Lebenszyklus mit Bruch- und Schädigungsmechanik
    • Funktionalisierte Materialien mit den Schwerpunkten Speichermaterialien für die künftige Wasserstofftechnologie und biokompatible Metalllegierungen
    • Werkstoffcharakterisierung mit Neutronen, Synchrotronstrahlen und Elektronenmikroskopie

Forschungsschwerpunkte[Bearbeiten]

Funktionale Werkstoffsysteme

Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht entwickelt in seinem Institut für Werkstoffforschung Materialien für den Leichtbau in der Verkehrs- und Energietechnik. Diese neuen Materialien sollen Autos und Flugzeuge leichter machen und auf diese Weise dazu beitragen, Energie zu sparen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf Magnesium. Im neu gegründeten Magnesium Innovation Center (MagIC)[1] wird dieser Werkstoff gezielt erforscht. Im Institut für Polymerforschung des Helmholtz-Zentrum Geesthacht werden spezielle Membranen entwickelt, die u.a. in emissionsfreien Kraftwerken eingesetzt werden sollen.

Lebensraum Küste

Die Küstenforscher des Helmholtz-Zentrum Geesthacht haben den Einfluss des globalen Klimawandels auf die regionale Ebene - insbesondere für Norddeutschland und den Ostseeraum - in das Zentrum ihrer Arbeiten genommen. Dabei benutzen sie moderne Monitoring-Methoden für die Küstengebiete und entwickeln diese Beobachtungstechniken weiter. Dafür werden auch die beiden Forschungsschiffe "Ludwig Prandtl" und das Messboot "Storch" eingesetzt, um die Wasserqualität vor Ort zu untersuchen. Mit beiden Schiffen kann auch die Struktur des Meeresbodens untersucht werden.

Regenerative Medizin

Im Institut für Polymerforschung in Teltow entwickeln die Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrum Geesthacht neue Biomaterialien, die in der Medizin eingesetzt werden. Wichtige Entwicklungen hierbei sind unter anderem Implantate für die sogenannte minimal-invasive Chirurgie und Systeme, mit denen gezielt Medikamente im Körper an den Stellen freigesetzt werden können, an denen sie gebraucht werden. Gemeinsam mit der Charité in Berlin betreibt das Helmholtz-Zentrum Geesthacht das "Berlin-Brandenburger Center für Regenerative Therapien".

Werkstoffforschung mit Neutronen und Photonen

Mittels Synchrotronstrahlung und Neutronen gelingt es den Wissenschaftlern, Materialien, Werkstoffe und biologische Systeme zerstörungsfrei zu durchleuchten und in hoher Qualität dreidimensional darzustellen. Dazu betreibt das Helmholtz-Zentrum Geesthacht Versuchseinrichtungen, sowohl bei DESY in Hamburg an den Beschleuniger-Ringen DORIS-III (an der Hochenergie-Beamline HARWI II[1] bis Ende 2012) und PETRA-III[2], als auch am Forschungsreaktor FRM-II in Garching bei München[3].

Ausbildungsstätte[Bearbeiten]

Im Helmholtz-Zentrum Geesthacht absolvieren jährlich rund 50 Jugendliche ihre Ausbildung in folgenden Berufen: Industriekaufleute, Elektroniker/in für Geräte und Systeme, Technische(r) Zeichner/in, Industriemechaniker/in, Zerspanungsmechaniker/in. Das Forschungszentrum gehört damit zu den größten Ausbildungsstätten der Region.

Geschichte[Bearbeiten]

Die GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH wurde 1956 als Gesellschaft für Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt mbH im Geesthachter Ortsteil Krümmel gegründet. Zu den Gründern gehörten die Atomphysiker Kurt Diebner und Erich Bagge, die im Zweiten Weltkrieg an der Entwicklung deutscher Atomwaffen gearbeitet hatten.

Hauptprojekt in den 1960er Jahren war der Atomfrachter NS Otto Hahn, welcher 1964 vom Stapel lief und bis zum Jahr seiner Stilllegung 1979 Forschungszwecken diente. Seit dem Verzicht auf Anschlussprojekte spielt der Schiffbau keine Rolle mehr in der Arbeit des Helmholtz-Zentrum Geesthacht, und die frühere Abkürzung GKSS wurde nicht mehr aufgelöst.

Zwischen 1958 und 2010 betrieb die GKSS den Forschungsreaktor Geesthacht-1 (FRG-1) mit einer Leistung von 5 MW[4]. Ein zweiter Forschungsreaktor namens FRG-2 mit einer Leistung von 15 MW wurde zwischen 1963 bis 1993 betrieben. Die in den Reaktoren entstehenden Neutronen wurden zu werkstoffphysikalischen und materialwissenschaftlichen Untersuchungen genutzt. Sie ermöglichten bis 1987 auch Untersuchungen zum Thema Reaktorsicherheit.

Am 1. November 2010 wurde die GKSS in Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH umbenannt.

Am 18. Oktober 1983 wurden bei der GKSS rund 40 Millicurie radioaktives Iod freigesetzt, das nach Angaben des Forschungszentrums zu keiner Gefährdung der Bevölkerung führte.[5]

Am 12. September 1986 soll es einen Brand auf dem Gelände gegeben haben, der zur Freisetzung von Radioaktivität geführt haben könnte[6][7][8][9][10][11].

„Quantensprung“ - das Schülerlabor im Helmholtz-Zentrum Geesthacht[Bearbeiten]

Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft beteiligt sich das Helmholtz-Zentrum Geesthacht an der bundesweiten Initiative "Wissenschaft im Dialog". Ziel dieser Initiative ist es, junge Menschen für die Wissenschaft zu begeistern. Im Jahre 2002 eröffnete das Helmholtz-Zentrum Geesthacht das Schülerlabor "Quantensprung".

Im Schülerlabor können Schüler aller allgemeinbildenden Schulen Experimente aus Physik und Chemie machen. Schwerpunkte sind Experimentiertage zum Thema Brennstoffzelle und zum Thema Wasseranalytik. Das Angebot richtet sich hauptsächlich an Schüler der 9. und 10. Klassen. Aber auch jüngere oder ältere Jahrgangsstufen können "Quantensprung" besuchen.

Das Thema Brennstoffzelle zeigt den Schülern in Form von Experimenten, wie Wasser ein "Brennstoff" der Zukunft sein könnte. Es werden Versuche zu den unterschiedlichsten Möglichkeiten der Stromerzeugung durchgeführt.

Zum Thema "Meerwasser = Wasser + mehr" können Schüler ab der 10. Klasse der Frage auf den Grund gehen, welche Stoffe in den unterschiedlichsten Wassern, wie beispielsweise Leitungswasser, Mineralwasser, Düngerwasser, Meerwasser enthalten sind. Mit Experimenten, die im Rahmen des Schulunterrichtes meist nicht möglich sind, werden die Themen Löslichkeit, Lösungen, Salze, Ionen und Konzentrationen bearbeitet.

In den ersten fünf Jahren seines Bestehens wurde das Schülerlabor von etwa 15.000 Schülern besucht.

Infrastruktur[Bearbeiten]

Flachwasserforschungsschiff "Ludwig Prandtl"

Das Institut für Küstenforschung verfügt über ein Flachwasserforschungsschiff, das aufgrund seines geringen Tiefgangs ideal für den durch Gezeiten beeinflussten Bereich der norddeutschen Flüsse und des Wattenmeeres geeignet ist. Die „Ludwig Prandtl“ wird hauptsächlich in Nord- und Ostsee, Flussmündungsgebieten und Boddengewässern eingesetzt.

Messboot "Storch"

Das Institut für Küstenforschung verfügt über das Binnenschiff „Storch“, das nach einer umfangreichen wissenschaftlich-technischen Aufrüstung im Jahre 2004 unter anderem als Messschiff in den Niederlanden und in Nordspanien eingesetzt wurde und wird.

Technikum

In einem Großforschungszentrum wie dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht werden Versuchsanlagen, Experimentiereinrichtungen, Mess- und Forschungsgeräte benötigt, die im Handel nicht zu erwerben sind, sondern häufig einzigartige, spezifische wissenschaftliche und technische Anforderungen erfüllen müssen. Im Technikum werden diese Geräte für die Wissenschaftler nach speziellen Vorgaben entwickelt und in der angegliederten Werkstatt gefertigt. Technikum und Werkstatt befinden sich auf dem Gelände des Helmholtz-Zentrum Geesthacht. Damit ist eine unmittelbare Unterstützung der Wissenschaftler und ihrer Forschungs- und Entwicklungsprogramme gewährleistet. In den Abteilungen Konstruktion, Elektronik und zentrale Fertigung des Technikums wird zudem der größte Teil der Auszubildenden des Helmholtz-Zentrum Geesthacht betreut.

Deutsches Klimarechenzentrum

Das Deutsche Klimarechenzentrum (DKRZ) ist eine zentrale Service-Einrichtung für die Bedürfnisse der Deutschen Klimaforschung und wird finanziell durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Es betreibt modernste Höchstleistungsrechner, Datenserver sowie das Höchstleistungsrechnersystem für die Erdsystemforschung (HLRE). Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht ist Gesellschafter des DKRZ und nutzt dessen Rechenkapazitäten u.a. für komplexe Klimamodellrechnungen.

Landessammelstelle

Auf dem Gelände des Helmholtz-Zentrum Geesthacht befindet sich ein Zwischenlager für radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung. In Geesthacht werden zum einen Betriebsabfälle des Forschungsreaktors zwischengelagert, zum anderen dient die Einrichtung als Landessammelstelle der vier norddeutschen Küstenländer für Abfälle aus Medizin, Forschung und Industrie.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Institut für Werkstoffforschung. HZG Online, abgerufen am 18. September 2010.
  2. The Helmholtz-Zentrum Geesthacht Beamlines at DESY. HZG, abgerufen am 18. September 2010 (englisch).
  3. Helmholtz-Zentrum Geesthacht Outstation at FRM II. HZG, abgerufen am 18. September 2010 (englisch).
  4. Die Abschaltung des Forschungsreaktors FRG-1 und neue Perspektiven für die Materialforschung. In: Pressemitteilung. GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, 28. Juni 2010, abgerufen am 18. September 2010.
  5. Knaur Weltspiegel, ISBN 3-426-07670-5
  6. V. Krause: Linksammlung zum Thema Leukämie-Cluster im Raum Geesthacht. Untersuchungen, Studien und Bekanntmachungen zum Thema Elbmarschleukämie. crause.de, abgerufen am 18. September 2010 (Stand: April 2006).
  7. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatDagmar Röhrlich: Die Leukämiekinder von Krümmel. Die vergebliche Suche nach einer Antwort. Deutschlandfunk, 14. August 2005, abgerufen am 18. September 2010.
  8. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatUnd keiner weiß warum... ZDF-Bericht zu den Leukämie-Fällen. castor.de, 2. April 2006, abgerufen am 18. September 2010.
  9. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatWolf Wetzel: Staatsgeheimnis: Ein fast perfektes Verbrechen. der Freitag, 11. August 2006, abgerufen am 24. November 2012.
  10. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatWolf Wetzel: Verbotene Experimente? Das Rätsel der Kügelchen. der Freitag, 11. Mai 2007, abgerufen am 24. November 2012.
  11. Willi Baer, Karl-Heinz Dellwo: Lieber heute aktiv als morgen radioaktiv III - Die Krebsfälle in der Elbmarsch/Der GAU in Fukushima. In: Willi Baer, Karl-Heinz Dellwo (Hrsg.): Bibliothek des Widerstands. Bd. 23, Laika-Verlag, Hamburg 2012, ISBN 978-3942281-02-7.

Weblinks[Bearbeiten]

53.40444444444410.426388888889Koordinaten: 53° 24′ 16″ N, 10° 25′ 35″ O