Helmholtz-Zentrum Geesthacht

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)

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

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

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

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 und PETRA-III^[2] sowie an der Hochenergie-Beamline HARWI II^[1], als auch am Forschungsreaktor FRM-II in Garching bei München^[3].

Ausbildungsstätte

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

Geschichte

Die GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH wurde 1956 als Gesellschaft für Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt mbH im Geesthachter Ortsteil Krümmel gegründet. Am 1. November 2010 erfolgte die Umbenennung in "Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH". 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 18. Oktober 1983 wird bei 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][12]}.

„Quantensprung“ - das Schülerlabor im Helmholtz-Zentrum Geesthacht

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 spannenden 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

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 – eines von zahlreichen Zwischenlagern in der Bundesrepublik Deutschland. Genehmigungs- und Aufsichtsbehörden für die Zwischenlagerung dieser Abfälle sind die zuständigen Behörden des Landes, in dem das Lager liegt. 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

1. ↑ ^{a b} Institut für Werkstoffforschung. HZG Online, abgerufen am 18. September 2010. 
2. ↑ The GKSS Beamlines at DESY. GKSS, abgerufen am 18. September 2010 (englisch). 
3. ↑ GKSS Outstation at FRM II. GKSS, 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. ↑ Dagmar Röhrlich: Die Leukämiekinder von Krümmel. Die vergebliche Suche nach einer Antwort. Deutschlandfunk, 14. August 2005, abgerufen am 18. September 2010. 
8. ↑ ZDF: Boden um KKW Krümmel radioaktiv verseucht. HL-live.de, 29. März 2006, abgerufen am 18. September 2010. 
9. ↑ Und keiner weiß warum... ZDF-Bericht zu den Leukämie-Fällen. castor.de, 2. April 2006, abgerufen am 18. September 2010. 
10. ↑ Plenarprotokoll 14/73 (Drucksache 14/1814). Plutonium-/Americium-Funde in der Umgebung des Atomkraftwerks Krümmel, Haltung der Landesregierung zur Betriebssicherheit des Kernkraftwerks Krümmel. Schleswig-Holsteinischer Landtag, 10. Dezember 1998, S. 5374-5391, abgerufen am 18. September 2010 (PDF-Datei; 445 kB). 
11. ↑ Wolf Wetzel: Staatsgeheimnis: Ein fast perfektes Verbrechen. der Freitag, 11. August 2006, archiviert vom Original, abgerufen am 14. September 2010. 
12. ↑ Wolf Wetzel: Verbotene Experimente? Das Rätsel der Kügelchen. der Freitag, 11. Mai 2007, archiviert vom Original, abgerufen am 18. September 2010. 

Weblinks

• Internetpräsenz des Helmholtz-Zentrum Geesthacht GmbH
• Forschungsbereich Schlüsseltechnologien, Helmholtz-Gemeinschaft
• Forschungsbereich Erde und Umwelt, Helmholtz-Gemeinschaft
• Forschungsbereich Gesundheit, Helmholtz-Gemeinschaft
• Forschungsbereich Struktur der Materie, Helmholtz-Gemeinschaft
• Deutschlandfunk vom 14. November 2007 Ölunfall im Wattenmeer. Interview mit GKSS-Biologe Carlo van Bernem

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