Forschung mit Weltgeltung

Atomkraft ist passé: Das GKSS in Geesthacht hat sich längst einen führenden Ruf in der Material- und Küstenforschung erarbeitet. Fünf Beispiele.

Fallen die Begriffe Forschungszentrum und Geesthacht, assoziieren viele Norddeutsche diese bis heute mit Kernenergie und Atomkraft. Dabei liegen die Schwerpunkte der Arbeit  längst woanders: Die 750 Mitarbeiter beschäftigen sich mit Material-, Küsten- und Umweltforschung und haben es in diesen Bereichen zu Weltgeltung gebracht. Aber richtig ist: Als das Zentrum 1956 gegründet wurde, war der Zweck die Entwicklung eines nuklearen Schiffsantriebes und Forschungen zur Reaktorsicherheit – und entsprechend fiel der Name aus, der bis heute gültig ist: Gesellschaft für Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt, kurz GKSS.

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Die ersten Forschungen verliefen so erfolgreich, dass in den 60er-Jahren das Fracht- und Forschungsschiff Otto Hahn Fahrt aufnehmen konnte. Ausgerüstet war es mit einem Atomreaktor. Einer von ursprünglich zwei Forschungsreaktoren dient den Wissenschaftlern bis heute als Neutronenquelle für Forschungsprojekte im Bereich der Materialforschung. Küsten- und Umweltforschung wurden weitere Schwerpunkte. Das Jahresbudget von 80 Millionen Euro wird zu 70 Prozent von der öffentlichen Hand aufgebracht. Es ist unsere Zukunft, für Aufgaben des Alltags zu forschen, sagte Prof. Dr. Wolfgang Kaysser, wissenschaftlicher Geschäftsführer der GKSS, bei den Feierlichkeiten zum 50. Geburtstag im Mai. Große Partner wie Airbus und Rolls-Royce zeigen, auf welch hohem Niveau die Arbeit der GKSS angesiedelt ist. Das GKSS ist eine von 15 Gesellschaften, die in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren organisiert sind, und wird 2007 wohl in Helmholtz-Zentrum Geesthacht umbenannt.

Aufgabe:


Das Institut für Küstenforschung suchte eine Lösung in Form eines Linux-HPC-Clusters, um den stetig wachsenden Rechenzeitbedarf schneller und effizienter abzudecken. Zu den auf dem Rechencluster geplanten Anwendungen, die berechnet werden wollten, gehörten ein Ökosystem-Modell, regionale Atmosphären- und Chemiemodelle sowie ein Ozean-Strömungsmodell.

Lösung:


MCS hat der GKSS im Rahmen einer öffentlichen Ausschreibung einen Sun-Linux-HPC-Cluster angeboten – auf Basis von Sun-AMD-Opteron-basierten V20z/V40z-Systemen mit entsprechendem Sun-Storage und Management-Software des Herstellers SCALI. Das System wurde vor der Installation komplett im Hause MCS aufgebaut und getestet und beim Kunden wieder installiert.

Schweißen ohne Funken


Flugzeugbauer wie Airbus versuchen Nietenverbindungen immer mehr durch geschweißte Verbindungen zu ersetzen. Hierdurch kann Gewicht und somit Treibstoff eingespart werden. Ein für den Flugzeugbau interessantes Schweißverfahren ist das Reibrührschweißen, das in Geest- hacht entwickelt wurde. Vergleichbar mit dem Kneten eines Kuchens, verbindet ein drehender Stift Metall miteinander. Die Bewegung des Rührers macht das Material weich und dadurch verbindbar.

Magnesium hilft Heilen


Magnesium ist der leichteste metallische Werkstoff, leichter als Aluminium. Neben dem Einsatz im Automobilbau bietet sich eine Verwendung in der Medizin an, da Magnesium für den Menschen verträglich ist. So überlegen Wissenschaftler der GKSS, ob man auch Knochenschrauben aus diesem Material herstellen kann. Da sich Magnesium nach einer gewissen Zeit auflöst, spart man nach Brüchen erneute Operationen (Foto: Magnesiumlegierung unter dem Mikroskop).

Mit 1 Liter nach Paris


Studenten aus Chemnitz haben ein Fahrzeug gebaut (Foto), das mit 1 Liter Brennstoff 1700 Kilometer zurücklegen kann, also einmal die Strecke Chemnitz – Paris. Das Gerät fuhr mit Wasserstoff, der Tank war von der GKSS. Und das nicht zufällig: Die Geesthachter beschäftigen sich intensiv mit dem Thema, das die Energieversorgung auf völlig neue Füße stellen würde. Die Wissenschaftler entwickeln gerade eine spezielle Membran für die Brennstoffzelle und sichere Tanks für die Aufbewahrung von Wasserstoff.

Warnsystem Robben


Der Zustand des Ökosystems Nordsee spiegelt sich in der Gesundheit der Robben wider: Forscher der GKSS untersuchen seit Jahren regelmäßig Tiere und fanden heraus, dass das Immunsystem der Robben u. a. durch Metallbelastungen wie Quecksilber und Blei geschwächt wird. Da diese Schadstoffe sich u.a. auch in Krebsen und Fischen anreichern, ist durch die Nahrungskette auch der Verursacher  bedroht – der Mensch.

Messgeräte an Bord


Ludwig Prandtl heißt das Schiff der Geesthachter Küstenforscher, das meistens in der Nordsee eingesetzt wird. Jede Menge Messgeräte helfen dabei, Strömungen oder den Zustand des Meeresbodens zu untersuchen. In einem voll eingerichteten Chemielabor werden Proben von Luft, Wasser oder Boden untersucht. Zusätzliche Daten erhalten die Forscher von Fährschiffen auf der Ostsee. Eingebaute Ferry-Boxen, die in Geesthacht entwickelt wurden, funken regelmäßig Messdaten nach Geesthacht.