Russisches Know-how für elementare Fragen
Im Dezember 2018 wird FAIR gestartet: Dann sollen auf dem Gelände des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt die ersten Experimente des Beschleunigerzentrums Facility for Antiproton and Ion Research, kurz FAIR, beginnen. Davon erwarten sich die Wissenschaftler neue Einblicke in die Ursprünge der Menschheit. Wie hat sich das Universum seit dem Urknall entwickelt? Wie sind Antimaterie und Dunkle Materie aufgebaut? Was passiert, wenn Sterne explodieren? Es sind die elementaren Fragen der physikalischen Grundlagenforschung, auf die sich eine internationale Forschergemeinde neue Antworten erhofft. Denn FAIR gilt als derzeit größtes Neubauprojekt der Kernphysik und als eines der gigantischsten Forschungsvorhaben weltweit: Acht Kreisbeschleuniger mit bis zu 1100 Metern Umfang, zwei Linearbeschleuniger und rund 3,5 Kilometer Strahlführungsrohre sollen den Forschern Antiprotonen- und Ionenstrahlen mit bisher unerreichter Intensität und Qualität liefern. Auf eine Milliarde Euro summieren sich die Kosten dafür. Den Hauptanteil trägt Deutschland mit rund 705 Millionen Euro.
Kooperationspartner Russland stemmt mit mehr als 178 Millionen Euro rund 17 Prozent des gesamten Projekts – und ist damit nach Deutschland der größte Beitragszahler. Auch deshalb sagt der russische Spitzenforscher und wissenschaftliche Geschäftsführer der FAIR GmbH Boris Scharkow nicht ohne Stolz: „Ohne diese Unterstützung wäre das Projekt nicht zustande gekommen“. Doch Russland gibt nicht nur viel Geld, sondern auch beachtliches Know-how, vor allem beim Bau der Magnete der Beschleuniger. Das lässt sich anhand konkreter Zahlen belegen: Von den 3000 Wissenschaftlern und Ingenieuren, die am Projekt beteiligt sind, stammen mehr als 500 aus russischen Forschungsinstituten wie zum Beispiel dem Budker-Institut für Kernphysik in Nowosibirsk oder dem Moskauer Institut für Hochenergiedichten.
Profitieren wird von dem Beschleunigerzentrum am Standort Deutschland aber auch die russische Forschung. Davon ist Scharkow überzeugt: „FAIR wird bedeutend sein für die Ausbildung einer neuen Generation von Wissenschaftlern“, sagt er. Dies gelte zum Beispiel in der Biologie, der Medizin, der Plasmaphysik und der Materialforschung. Scharkow: „Es wird den russischen Forschern und Ingenieuren ermöglichen, Spitzenforschung zu betreiben.“
Zukunftsvisionen zwischen Bielefeld und Nowosibirsk
Noch ist es eine Vision, die der Bioinformatikprofessor Ralf Hofestädt von der Universität Bielefeld hat: „Wir wollen eine virtuelle Zelle im Rechner erschaffen.“ Davon sei man zwar, das räumt der Leiter der AG Bioinformatik der Technischen Fakultät freimütig ein, noch etwas entfernt, aber Hofestädt glaubt an das ehrgeizige Projekt. Viele Experimente müssten dann nicht mehr aufwendig im Labor umgesetzt werden, sondern könnten in der virtuellen Welt auf Hochleistungsrechnern ablaufen. Ziele etwa in der Synthetischen Biologie seien nur über diesen Weg zu erreichen. Um seine Vision Realität werden zu lassen, setzt Hofestädt auf die Kooperation mit Russland. Dort wird schon seit den 1960er-Jahren an der Modellierung und der Simulation biochemischer Prozesse in der Zelle geforscht.
Seit 1995 arbeitet Hofestädt mit Forschern des Instituts für Zytologie und Genetik in Nowosibirsk zusammen, zehn Jahre später gründeten sie das deutsch-russische Netzwerk Computational Systems Biology. Mit Leben gefüllt wird es durch Konferenzen, Workshops und Sommerschulen. „Damit wollen wir Wissenschaftler und potenzielle Industriepartner zusammenbringen“, sagt Hofestädt. Zentrale Kontaktbörse ist dafür die Internationale Konferenz Bioinformatics of Genome Regulation and Structure, die alle zwei Jahre in Nowosibirsk stattfindet.
Das vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte binationale Netzwerk will die Kooperation von Bioinformatikern und Systembiologen beider Staaten forcieren – vom Forscheraustausch über Wissenstransfer bis hin zum Aufbau von Verbundprojekten. Beteiligt sind daran von deutscher Seite neben der Universität Bielefeld etwa die Technische Universität Braunschweig oder die Bremer Bruker Daltonics GmbH; die russische Seite vertreten Einrichtungen wie die Polytechnische Universität St. Petersburg oder die Staatliche Universität Nowosibirsk. Allerdings sollen russlandweit Forscher über das Fernstudium integriert werden. Viele Universitäten außerhalb der klassischen Standorte Moskau, St. Petersburg und Nowosibirsk seien stark an E-Learning-Kooperationen interessiert, sagt Hofestädt. Die deutsche Seite profitiere von den theoriestarken russischen Wissenschaftlern und guten Start-up-Firmen. Daraus ließen sich Kooperationen knüpfen.
Das brachte bereits erste Erfolge. Mit der Firma Genexplain gründeten Wissenschaftler aus dem Netzwerk im April 2010 erstmals ein Unternehmen. Die Firma mit Sitz im norddeutschen Wolfenbüttel analysiert molekulare Netzwerke und greift dabei auf Software zurück, die russische Forscher entwickelt haben.
Modernste Lasertechnik für Russland
Präzise und schnell flitzt der Laserbearbeitungskopf an der Kontur eines Karosserieteils entlang und schneidet Löcher in den Stahl. Die Hightech-Millimeterarbeit am Laser Innovation Technological Center (LITC) in Jekaterinburg wird aufmerksam registriert: Eine Gruppe russischer Unternehmer ist geladen, um sich über die Einsatzmöglichkeiten moderner Lasertechnik zu informieren. Beraten, ausbilden, erproben – das sind die drei wesentlichen Aufgaben, denen sich das LITC Jekaterinburg als Mitglied des Netzwerks russisch-deutscher Laserzentren verschrieben hat. Neben Jekaterinburg ist das Netzwerk noch an den Standorten Moskau, Kaluga, Rostow und Kirow präsent.
„Übergeordnetes Ziel des Projekts ist, die russische Produktionstechnik zu modernisieren und damit innovative Produkte anfertigen zu lassen, die ohne Laser nicht herstellbar wären“, erklärt Klaus Nowitzki, der das binationale Projekt vom Laser-Zentrum Hannover aus koordiniert. Russische Firmen könnten so beispielsweise als Zulieferer den Anforderungen der heimischen Automobilindustrie gerecht werden. Nowitzki setzt vor allem auf Beratung: „In die Zentren kommen kleine und mittlere Firmen sowie deutsch-russische Joint-Venture-Unternehmen, die konkrete Anwendungsprobleme haben oder Lasertechnik einführen wollen“, sagt er. Die Anlaufstellen können helfen, weil deutsche Industriepartner wie Trumpf, Jenoptik Automatisierungstechnik oder die Rofin-Sinar Laser GmbH nicht nur Geld in die Kooperation investieren, sondern auch technische Ausstattung und Fachwissen zur Lasertechnik zur Verfügung stellen. Doch nicht nur die Wirtschaft profitiert von den Zentren, auch Nachwuchswissenschaftler sind oft zu Gast. „Die regionalen LITC sind für Studierende eine einzigartige Gelegenheit mit den neuesten Lasergeräten zu arbeiten und das große Potenzial der Lasertechnik in der Industrie zu verstehen“, lobt Professor Wadim Weiko von der Staatlichen Technischen Universität St. Petersburg.
Ende Februar 2012 läuft die finanzielle Förderung des BMBF für das Projekt aus. Die Bilanz wird sich sehen lassen können: Mehr als 440 russische Unternehmen haben sich bislang in den fünf Zentren beraten lassen, rund 100 Informationsveranstaltungen und Seminare organisierten die Laserexperten beider Länder. Die Zentren werden ihre Dienste auch nach Projektende weiter anbieten. Und auch das Vorhaben wird weiterlaufen – wenn auch in einer ein wenig bescheideneren Variante: Das LITC Kaluga soll zum Fachzentrum für den Automobilbau erweitert und in Kirow ein Zentrum zur lasergestützten Oberflächenbearbeitung aufgebaut werden.///
