Das Ei der Neutronenforschung

  • 30. October 2017

Vor 60 Jahren ging mit dem FRM der erste deutsche Forschungsreaktor in Garching in Betrieb.

Planung und Bau moderner Forschungseinrichtungen brauchen heute oft viele Jahre, wenn nicht gar Jahrzehnte. In der Zeit des Wiederaufbaus nach dem Zweiten Weltkrieg ging das bisweilen wesentlich schneller. So dauerte es nach dem Beschluss des Bayerischen Ministerrats (6. Juni 1956) nur fünf Monate bis zum Baubeginn des ersten deutschen Reaktors. Ein knappes Jahr später, am 31. Oktober 1957, standen die ersten Neutronen am Forschungsreaktor München (FRM), der sich auf dem Gelände der Nachbarstadt Garching befindet, zur Verfügung. Damit hatte Bayern das deutsch-deutsche Wettrennen mit Sachsen um die erste Einrichtung dieser Art knapp gewonnen: Der Reaktor in Dresden-Rossendorf arbeitete erst am 16. Dezember unter kritischen Bedingungen.

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Das Garchinger Atom-Ei lieferte am 31. Oktober 1957 erstmals Neutronen. (Quelle: B. Ludewig / TUM)

Der FRM hieß wegen der eiförmigen Kuppel des Gebäudes schon bald Atom-Ei. Der Kernphysiker Heinz Maier-Leibnitz prägte die Geschicke des Labors, seit er den Reaktor im Rahmen des „Atoms for Peace“-Programms von den Vereinigten Staaten erworben hatte. Sein Ruf lockte renommierte Physiker in den Norden Münchens, darunter auch einen seiner Schüler, den Nobelpreisträger Rudolf Mößbauer. Wissenschaftliche und kerntechnische Nachwuchskräfte, die am FRM ausgebildet wurden, waren stets weltweit gefragt.

Der Reaktor diente fast 43 Jahre lang als Neutronenquelle, die zehntausende Experimente in Physik, Chemie, Biologie, Medizin und Materialforschung ermöglichte. Darüber hinaus entwickelten Wissenschaftler an der Anlage Techniken, die sich heute noch in Forschungsreaktoren weltweit finden, beispielsweise Neutronenleiter oder die Rückstreu-Spektrometrie. Auch die Betriebsmannschaft des Atom-Eis lieferte wegweisende Arbeiten für die junge Reaktorforschung in Deutschland und entwickelte trotz fehlender gesetzlicher Vorgaben Sicherheitsmaßnahmen, die noch heute Grundlage allgemeiner Regelungen sind.

Nach zwei Upgrades in der Leistung – von zunächst einem Megawatt Wärme auf 2,5 Megawatt im Jahr 1966 und zwei Jahre später auf 4 Megawatt – war die am FRM erreichbare Neutronendichte ab den 1980er-Jahren weltweit nicht mehr konkurrenzfähig. Als die Genehmigung für den FRM II vorlag, wurde das Atom-Ei im Juli 2000 abgeschaltet. Seine Hülle – mittlerweile auch Bestandteil des Garchinger Stadtwappens – steht unter Denkmalschutz. Deshalb wird das Innere seit 2014 entkernt und rückgebaut, um langfristig unter anderem für den Betrieb des FRM II zur Verfügung zu stehen. Die neue Forschungsneutronenquelle liefert seit April 2005 Neutronen für Wissenschaft, Industrie und Medizin, und erlaubt es auch, intensive Sekundärstrahlen zu erzeugen.

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Der 1957 gebaute Forschungsreaktor (links) wurde zur Keimzelle des Forschungscampus Garching, das heute eines der größten Zentren für Forschung und Lehre in Deutschland ist (rechts). (größere Ansicht, Quelle: Archiv Stadt Garching / A. Graf / TUM)

Um das Atom-Ei herum ist in den vergangenen sechs Jahrzehnten eines der größten Zentren für Forschung und Lehre in Deutschland entstanden mit mehr als 6000 Mitarbeitern und über 15.000 Studenten. Sechs Fakultäten der TU München haben hier ihren Standort, für die LMU München ist Garching wichtiger Forschungsstandort. Neben vier Max-Planck-Instituten (Astrophysik, Extraterrestrische Physik, Plasmaphysik und Quantenoptik) befinden sich in Garching auch das Hauptquartier der Europäischen Südsternwarte und mit dem Maier-Leibnitz-Laboratorium ein gemeinsames Beschleunigerlabor von TUM und LMU. Fünf Exzellenzcluster profitieren auf dem Campus auch von der engen Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft, unter anderem hat General Electric hier sein europäisches Forschungszentrum angesiedelt.

In diesem lebendigen Forschungsumfeld wird künftig auch das Max-Planck-Institut für Physik zu finden sein, das – gegründet als Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik – auf eine hundertjährige Geschichte zurückblicken kann.

Kerstin Sonnabend

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