LeibnizCampus 21/2018 HITec

Magazin für Ehemalige und Freunde der Leibniz Universität Hannover
Ausgabe 21 • Dezember 2018

HITec Das Hannover Institute of Technology

Alumni als Wildnis RRZN Gemeinsam im
Deutschmentoren in der Stadt reloaded Exzellenzverbund

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Liebe Leserin, lieber Leser, Editorial | LeibnizCampus

von der ersten Idee an hat es neun Jahre lang gedauert, Prof. Dr. Volker Epping
bis das Hannover Institute of Technology (HITec) in diesem Präsident der Leibniz
Juli eröffnet werden konnte. In dem Spezialbau an der Universität Hannover
Callinstraße, der sich durch eine extrem gute Vibrations-
und Temperaturstabilität auszeichnet, sind vor allem Labo- Monika Wegener M.A.
re untergebracht, die sich besonders für Präzisionsexperi- Referentin für Alumni­
mente auf dem Quantenniveau eignen. Das HITec hat drei betreuung
Großgeräte, die in ihrer Kombination weltweit einmalig
sind: Von außen sichtbar ist das wohl auffälligste Merkmal 1
der sogenannte Einstein-Elevator – ein Fallturm der neuen
Generation, in dem Experimente mit hoher Wiederholrate
unter Bedingungen der Schwerelosigkeit durchgeführt
werden können. Eine weitere Besonderheit stellt eine
Faserziehanlage dar, die die Entwicklung und Herstellung
von Glasfasern beispielsweise für weltraumtaugliche An-
wendungen ermöglicht. Das dritte Großgerät ist eine so
genannte Atomfontäne, der VLBAI – Very Long Baseline
Atom Interferometry, mit dessen Hilfe hochpräzise Mess-
technologien erforscht, getestet und entwickelt werden.
Der Forschungsschwerpunkt des aktuellen LeibnizCampus
Ehemaligenmagazins gibt einen Einblick ins Thema.

Es passierte aber auch sonst so einiges an Ihrer Alma
Mater. Im September hat die Leibniz Universität im bun-
desweiten Exzellenzwettbewerb drei Exzellenzcluster zu-
gesprochen bekommen. Damit ist nun die Voraussetzung
dafür geschaffen, gemeinsam mit der Medizinischen Hoch-
schule als universitärer Exzellenzverbund antreten zu
können. Inhaltlich wird es dabei um das Zusammenwirken
von Technologie und Medizin gehen, welches wir gemein-
schaftlich mit der MHH weiterentwickelt wollen. Am
10. Dezember ist der Antrag abgegeben worden, im März
2019 findet die Begehung statt und im Juli 2019 fällt die
Entscheidung. Drücken Sie uns die Daumen!

Aber auch unsere Alumni waren nicht untätig: Wir zeigen
Existenzgründer, die die Nitratbelastung im Grundwasser
verringern wollen, und solche, die es bis in die Vorstands-
ebene geschafft haben. Aber es geht auch um Rückblicke
und um Leidenschaft jenseits der fachlichen oder beruf-
lichen Ausrichtung. Einige Alumni haben den Weg zur Alma
Mater zurückgefunden, und die Gründe sind vielfältig:
Sie kommen als Besucher zu Vorträgen oder Alumnitreffen,
als Forschende, als Deutschmentoren, als Stipendiengeber
oder Stifter, als Eltern auf die Absolventenfeier ihrer Kin-
der. Sie kommen um Studierenden aus ihrem Berufsfeld zu
berichten – oder auch um im Hörsaal zu heiraten. Vielleicht
ergibt sich auch für Sie im neuen Jahr ein Grund und die
Gelegenheit, an die Leibniz Universität zurückzukehren –
Anregungen zu einem lohnenswerten Besuch bietet der
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Inhaltsverzeichnis und Impressum | LeibnizCampus

»Die Gruppe Freiraumplanung ist mein Lebenswerk« 4 Lebenswelten LeibnizCampus Magazin

Ein fließender Übergang 6 Unigeschehen für Ehemalige und Freunde der
Leibniz Universität Hannover
Flugversuche sind erfolgreich 7 Mitteilungen für die Mitglieder
Draußen 8 der Leibniz Universitätsgesell-
schaft Hannover e.V. Heraus­
Kleine Pflanzen gegen große Wellen 9 geber Das Präsidium der Leibniz
»Wie wird man besser?« 10 Universität Hannover Redak­
tion Monika Wegener (mw)
Geburtstagsfeier für Stiftung und Stifter 11 (Leitung), Dr. Anette Schröder
Engagement als Stifter 11 (ats) Anschrift der Redaktion
Leibniz Universität Hannover,
»Ihr habt keine Schuld. Ihr habt eine Pflicht« 12 Alumnibüro, Welfengarten 1,
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Personalia und Preise 18 Mechtild von Münchhausen
(mvm), Lars Nebelung, Beatrice
Sequesta verringert die Nitratbelastung im Grundwasser 24 Karriere und Wangler (bw), Katrin Wernke (kw),
»Bemüht Euch um Unterstützung« 25 Weiterbildung Henrik Wiegand (hw), Katharina
Wolf
Das Hannover Institute of Technology (HITec) der Leibniz Universität 26 HITec
Der VLBAI-Teststand 30 Das Hannover Institute LeibnizCampus erscheint zweimal
Der Einstein-Elevator 34 of Technology im Jahr. Nachdruck einzelner Arti-
kel, auch auszugsweise, nur mit
Mehr als nur Lichtleitung 38 Genehmigung der Redaktion. Für
Ultragenaue Taktgeber 42 den Inhalt der Beiträge sind die
jeweiligen Autoren verantwortlich.
Die Vermessung der Erde 46
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RRZN reloaded 58
Titelabbildungen © Wegener
»Gemeinsam in Erinnerungen schwelgen« 59 (Bild 1), Lange-Kabitz (Bild 2),
Ehemalige Wissenschaftliche Assistenten treffen sich 59 Noack (Bild 3), Matthey (Bild 4),
Schröder (Titel)
Absolventenfeiern 60
Bücher von Alumni 63

Veranstaltungen 64

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LeibnizCampus | Lebenswelten Lebenswelten | LeibnizCampus

»Die Gruppe Freiraumplanung
ist mein Lebenswerk«

Alumnus Manfred Koller über Selbstständigkeit und Arbeitsgestaltung als Landschaftsarchitekt

Der Landschaftsarchitekt Dipl.-Ing. Manfred Koller gründete Gruppe auch Kontakte in die Behörden und etablierte nach und

nach dem Studium zusammen mit Freunden und Kommilitonen nach die ›Gruppe Freiraumplanung‹. ›Es gab im Studium eine Bewe-
die ›Gruppe Freiraumplanung‹. Aus der Not der Arbeitslosig-
gung, die meinte, dass wir keine Landespfleger sind, sondern Frei-

keit heraus machte die Gruppe eine Tugend und gestaltete ein raumplaner.‹
Arbeitsplatz, der von Gleichberechtigung und gegenseitiger
Solidarität geprägt sein sollte.
Doch nicht nur der Name war ein Politikum. Die Gruppe nahm sich

vor, auch die inneren Strukturen ihres Büros zeitgemäß zu gestalten.

»Ich wollte irgendwas mit Gestaltung machen, etwas Künstlerisches »Es gab zu der Zeit die sogenannte Alternativbewegung. Das heißt,

und so habe ich mich dann für die Landespflege entschieden. Ich wir wollten keinen cheforientieren Betrieb haben, sondern kollektiv

dachte, ich werde dann eben Gartenarchitekt.« Doch dabei blieb es arbeiten. Mit allen Konsequenzen, die daraus entstehen.« Alle Mit-

nicht lange. Im Wintersemester 1971 schrieb Koller sich an der da- glieder der Gruppe Freiraumplanung sollten planen, zeichnen, Pa-

maligen Universität Hannover ein. Er zog in eine Wohngemeinschaft pierkram erledigen und sauber machen. Es gab kein oben und unten,

und begann, sich an der Universität und in der Stadt zu engagieren. keine Reinigungskraft, keine Sekretärin.

»Die 1970er Jahre waren eine bewegte Zeit, in der die Studenten po-

litisch sehr aktiv waren und da bin ich, salopp gesagt, auf den Zug Heute ist das Büro mit den Strukturen von damals nicht mehr zu

mit aufgesprungen. Ich habe angefangen, mich von dem künstle- vergleichen. »Im Grunde genommen war das Konzept utopisch«,

risch-gestalterisch angelegtem Studium abzuwenden.« Manfred meint Koller. »Es gab dazu ziemlich heftige ideologische Auseinan-

Koller schrieb seine Semesterarbeiten von nun an über gesell- dersetzungen. Doch wir sehen hierarchische Systeme in der Gesell-

schaftspolitisch relevante Problemstellungen. »Konkret gesagt, hat schaft mittlerweile ganz anders. Sie müssen begründet sein und

es mich weniger interessiert,

Gärten für Privatleute zu ge-

stalten, als Freiräume in Städ-

ten zu schaffen, die der Allge-

meinheit zugutekommen.«

Während der Studienjahre blieb

diese Ausrichtung jedoch eher

theoretisch. Die politisch orien-

tierte Architektenszene interes-

sierte sich damals für die Frei-

raumgestaltung im angesagten

Sanierungsgebiet Linden-Nord.

»Sanierung hieß damals häufig,

dass die Abrissbirne kommt und

die alten Häuser weggerissen

werden. Wir haben dann dafür

plädiert, Strukturen aufrecht-

zuerhalten und zu bewahren.«

Seine Träume: Manfred Kollers Leidenschaft fürs Kreative führte ihn erst zur Landespflege und später in die Performance-

Nach dem Studium sahen Man- Kunst • Fotos: Privat (links) und Niklas Grüter Fredi

fred Koller und seine Studien-

kollegen sich mit der Arbeits-

losigkeit konfrontiert. Die Wirtschaftslage war schwierig und die dürfen nicht ausgenutzt werden.« Das Büro befindet sich heute in

Landespfleger fanden keine Arbeit. »Da bin ich in ein richtiges Loch einem denkmalgeschütztem Fachwerkhaus in Langenhagen-Gods-

reingefallen.« Doch dann, eines Tages, wollten die Absolventen ihre horn. Die ›Gruppe Freiraumplanung‹ ist ein etabliertes Architektur-

Situation nicht länger tatenlos hinnehmen. »Wir beschlossen, eine büro mit Putzkraft, Sekretärin, Zeichnern – und Chefs, die auch mal

Arbeitsloseninitiative zu gründen. Wir waren eine Gruppe aus Stu- sagen, wo es lang geht. Das Architekturbüro ist für Manfred Koller

dienfreunden und Bekannten, alles Landschaftsarchitekten. Erst ha- sein Lebenswerk.

ben wir gedacht, dass wir uns gegenseitig schulen, Tipps geben, wo

man sich bewirbt und wie man auftritt. Bis uns schließlich die Idee Doch noch ist das Werk nicht vollbracht, nicht jede Leidenschaft

kam, unseren eigenen Laden zu machen.« gelebt. Im Rückblick hätte alles auch anders kommen können. »In

einem anderen Leben wäre ich Schauspieler geworden«, gesteht Kol-

Die Studienfreunde mieteten eine alte Hinterhof-Garage in Limmer. ler. Doch ohne Wehmut, denn dieses andere Leben ist jetzt. Manfred

Sie kauften Böcke und Tische und richteten sich ein eigenes Büro Koller arbeitet heute mit den Studentinnen und Studenten für Kos-

ein. Die ersten Aufträge gingen ein und wer eine Stelle bekam, nahm tümbildnerei zusammen, nimmt an Performances teil und besucht

sie an, um erfahrener zurückzukommen. In Hannover knüpfte die die Clownsschule. ane

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LeibnizCampus | Unigeschehen

Ein fließender Übergang

Das Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik hat den Leitungswechsel
auf besondere Art gelöst

eine entsprechende Einarbeitungszeit nötig«, erklärt Rosenwinkel
das eher ungewöhnliche Vorgehen. Immerhin muss die Leitung des
ISAH im Jahr bis zu zwei Millionen Euro an Drittmitteln managen.
Etwa 15 bis 20 Stellen von wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen
und Mitarbeitern werden am Institut aus Drittmitteln finanziert.

Die Übergangszeit hat Rosenwinkels Nachfolger Stephan Köster
als sehr gewinnbringend erlebt: »Ich konnte meine neue Wirkungs-
stätte kennenlernen und nach und nach in die Aufgaben hinein-
wachsen.« Da Köster von der Technischen Universität Hamburg
kam und davor an der RWTH Aachen gearbeitet hatte, war ihm
Hannover neu. »Ich habe sehr davon profitiert, dass ich von mei-
nem Vorgänger eingeführt wurde«, sagt Köster. Das ISAH ist in der
Forschung breit aufgestellt. Dementsprechend gibt es vielfältige
Kontakte der Institutsleitung sowohl zu niedersächsischen Behör-
den und Ministerien, Organisationen im Umweltschutz und der
Wasserwirtschaft als auch zur Industrie.

Die zwei Jahre haben Rosenwinkel und Köster auch genutzt, um
das Institut weiterzuentwickeln. Die beiden Wissenschaftler wollen
den wissenschaftlichen Nachwuchs frühzeitig unterstützen. So
können Doktoranden nun noch vor Abschluss einer Promotion

»Leiterwechsel« am Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik:
Prof. Dr.-Ing. Stephan Köster (links) und Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Rosenwinkel.
• Foto: ISAH

Wenn ein Institutsleiter die Leitung an einen Nachfolger übergibt, Versuchsreaktor zur Erprobung der Deammonifikation, einem innovativem
wird das an vielen Stellen sichtbar – nicht zuletzt in seinem Büro: Verfahren zur Stickstoffelimination. • Foto: ISAH
Wo sich Regale voller Akten angesammelt hatten, steht nun eine
Sitzgruppe mit schwarzen tiefen Ledersesseln, die Regalwände sind
schmalen Wandregalen gewichen. Für Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz
Rosenwinkel, bis März 2018 langjähriger Leiter des Instituts für
Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) ist das ein
äußeres Zeichen des Wandels: »Früher ist noch nicht so viel digital
abgelaufen wie das heute der Fall ist.«

Doch in diesem Fall war es keine schnelle Übergabe des Staffel-
stabs. Rosenwinkel und sein Nachfolger Prof. Dr.-Ing. Stephan
Köster haben sich zwei Jahre lang die Aufgaben der Institutslei-
tung geteilt. »Ein großes Institut wie das ISAH ist fast wie ein In-
dustriebetrieb organisiert. Sucht man eine geeignete Führungsper-
son, ist nicht nur der fachliche Background wichtig, sondern auch

6

Unigeschehen | LeibnizCampus

eine eigene Forschungsgruppe und gleichzeitig Führungsaufgaben sucht er in einem Forschungsprojekt, wie sich organische Abfälle
übernehmen. Damit vernetzt das ISAH auch institutsintern seine wie Speisereste und Klärschlamm auf Kreuzfahrtschiffen in Biogas
Forschungsfelder, die von der Abfall- und Kreislaufwirtschaft, umwandeln lassen. Für die neueste Generation an Kreuzfahrschif-
über die Mikrobiologie bis hin zu den Forschungsfeldern Abwasser fen, die mit Erdgas fahren, wäre das eine zusätzliche Alternative
und Trinkwasser reichen. der Energiegewinnung.

Deutschlandweit ist das ISAH das einzige Institut für Siedlungs- Auch die Anpassung von Städten an den Klimawandel spielt am
wasserwirtschaft und Abfalltechnik mit einem eigenen Bereich für ISAH eine große Rolle – etwa wie sich in Vierteln mit Bestands-
angewandte Mikrobiologie und kann so mit einer engen Zusam- bauten Schäden durch Starkregenereignisse verhindern lassen. Da-
menarbeit von Grundlagenforschung und angewandter ingenieur- bei arbeitet das Institut eng mit internationalen Partnern zusam-
wissenschaftlicher Forschung im Industriemaßstab punkten. Be- men – in der Zeit von Karl-Heinz Rosenwinkel gab es zunächst
sonders in der Aufbereitung von Industrieabwässern, aber auch in Kooperationen in Japan und später in Vietnam, heute gibt es enge
der Behandlung von Abwässern im kommunalen Bereich ist das Kontakte nach China und Indien.
ISAH sehr bewandert. Dazu zählen Techniken, um stark mit Nitrat
belastetes Grundwasser zu reinigen oder Stoffe zu detektieren, die Auch wenn sich der frühere Institutsleiter Rosenwinkel im März
dort nicht hingehören – etwa Mikroplastik, Antibiotika oder 2018 aus der ersten Reihe verabschiedet hat, ist er immer noch
Krankheitserreger wie Legionellen. mittendrin in der Forschung: Angesichts der weltweit großen Pro-
bleme um die lebenswichtige Ressource Wasser gibt es in der Was-
Zusätzlich hat Stephan Köster ein neues Forschungsfeld aus Ham- serwirtschaft und Abfalltechnik noch genügend zu tun.
burg mitgebracht: den maritimen Umweltschutz. Aktuell unter-
Eva Maria Mentzel

Flugversuche sind erfolgreich

Forscher bauen Otto Lilienthals Normalsegelapparat nach

Otto Lilienthal bei einem seiner Flüge. • Quelle: Otto-Lilienthal-Museum Markus Raffel hebt ab. • Foto: Markus Raffel

Er hat den Traum vom Fliegen wahr werden lassen: Otto Lilienthal Dabei sei der Gleiter nach einiger Übung leicht auf Kurs zu halten
gilt als der bedeutendste Pionier der Luftfahrt des 19. Jahrhun- und einfach zu landen, berichtet Markus Raffel. Von höheren Flü-
derts. Vor mehr als 125 Jahren gelangen ihm erstmals Gleitflüge gen rät er allerdings ab. Für solche Flüge war der Apparat seiner-
mit vom ihm entwickelten Flugzeugen, dem sogenannten Normal- zeit auch nicht entworfen worden.
segelapparat.
Das Patent auf den Normalsegelapparat hatte Otto Lilienthal 1893
Die Ingenieure Markus Raffel, Professor des Instituts für Turboma- erhalten. Viele hundert Male flog der Erfinder mit dem Gerät
schinen und Fluid-Dynamik (TFD) der Leibniz Universität Hannover, selbst hangabwärts und verkaufte es unter anderem nach Moskau,
und Felix Wienke konnten nun mit viel privatem Engagement Dublin, Wien und New York. Mehr als 100 Fotografien zeigen Otto
nachweisen, dass Flüge bis zu 100 Metern Länge problemlos mög- Lilienthal in der Luft. Die Bilder lösten eine epochale Wende aus
lich sind. Dafür haben die Maschinenbauingenieure anhand der und regten Erfinder in der ganzen Welt an, sich mit dem Thema
Konstruktionszeichnungen von Otto Lilienthal das Fluggerät origi- Fliegen auseinander zu setzen. Nach Otto Lilienthals tödlichem
nalgetreu nachgebaut und in Flugversuchen erprobt. Unterstüt- Flugunfall im Jahr 1896 wurde der Normalsegelapparat allerdings
zung dafür gab auch seitens des Otto-Lilienthal-Museums in nur noch selten geflogen. Dennoch waren die Arbeiten Lilienthals
Anklam, dessen Beschäftige das Wissen über Material und Verbin- die Grundlage für den ersten Motorflug der Gebrüder Wright in
dungstechnik beigesteuert haben. den USA.

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LeibnizCampus | Unigeschehen

Draußen

Eine Ausstellung zu Landschaften der globalen Verstädterung

Lang ist es her, dass hoch angesehene Gartenkünstler exklusive Parkanlagen für eine
privilegierte Minderheit schufen. Heutzutage setzen Landschaftsarchitekten ihre
Kräfte für Grün- und Freiräume ein, die für alle zugänglich und nutzbar sind. Auf
welche Situationen Landschaftsarchitekten stoßen, wenn sie sich global engagieren
und sich den Herausforderungen der weltweite Verstädterung, des Klimawandels
und der wachsenden sozialen Ungleichheit stellen, ist Thema der Ausstellung
»Draußen«, die noch bis zum 17. Februar 2019 im Museum Schloss Herrenhausen zu
sehen ist.

Der Kontrast zwischen Ausstellung und
Ort könnte kaum größer sein: In unmit-
telbarer Nachbarschaft zum aufwändig
gestalteten Barockgarten Herrenhau-
sens präsentiert »Draußen« kein Spekta-
kel zeitgenössischer Gartenkunst. Denn
die Mehrzahl der wachsenden Städte
im globalen Zusammenhang entzieht
sich Begrünungs- und Verschönerungs-
methoden nach westlichen Vorbildern.
Diese Wachs-tumszonen erscheinen,
von außen betrachtet, abweisend und
rau. Dennoch sind sie der Ausgangs-
punkt einer neuartigen Gesellschaft.
Für Landschaftsarchitekten geht es dort
»draußen« darum, sich ein besseres
Verständnis der Orte und Menschen zu
erarbeiten. Auf dieser Grundlage erden-
ken und entwickeln sie mögliche Ver-
besserungen für diese Lebensumwelten.

Die Ausstellung entstand aus einer Medellín, Hauptstadt der kolumbianischen
Zusammenarbeit des Instituts für Land- Bergprovinz Antioquia • Quelle: Marcus Hanke,
schaftsarchitektur der Leibniz Univer- Institut für Landschaftsarchitektur, Leibniz
sität Hannover mit den Museen für Universität Hannover
Kulturgeschichte Hannover und stellt
Projekte von Landschaftsarchitekten in
Kigali (Ruanda), Madrid (Spanien), Sao
Paolo (Brasilien), Medellin (Kolumbien),
Canaan (Haiti), Bali und Jakarta (Indo-
nesien) vor.

Jakarta • Quelle: Jörg Rekittke

 Der Initiator der Ausstellung, Prof. Christian Werthmann vom
Institut für Landschaftsarchitektur, bietet am 25. Januar 2019
um 14 Uhr exklusiv für Alumni eine Führung an. Anmelden
können Sie sich online unter [email protected].

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Unigeschehen | LeibnizCampus

Kleine Pflanzen gegen große Wellen

Klimafolgenforschung in Hannover

Schlickgras im Wellenkanal • Foto: UHH/MIN/Latos

Pflanzen der Salzmarschen wie das Schlickgras und die Strandsim- Vermessung der Pflanzen • Foto: UHH/MIN/Latos
se schützen Küsten vor der stürmischen See und dämpfen die her-
anrollenden Wellen. Doch was passiert mit der Vegetation, wenn diese in fünf verschiedenen Zonen am Boden des Wellenkanals
im Zuge des Klimawandels Sturmfluten häufiger auftreten oder verankert. In einer Zone untersucht das Team zum Beispiel die
stärker werden? Und wie wirkt sich dies auf die Erosion der Küsten Auswirkungen von Sturmfluten in den Sommer- und Wintermona-
aus? Diesen Fragen geht derzeit ein internationales Forscherteam ten. Hierzu wurde ein Teil der Pflanzen trockengelegt, um durch
in einem einzigartigen Experiment im Großen Wellenkanal des die Dürre das langsame Absterben der Pflanzen zu simulieren. In
Forschungszentrums Küste (FZK), einer gemeinsamen Einrichtung einer weiteren Zone erproben die Wissenschaftlerinnen und Wis-
der Leibniz Universität Hannover und der Technischen Universität senschaftler einen neuartigen Erosionsschutz aus Kartoffelstärke.
Braunschweig, nach. Das Gitter wird direkt auf dem Boden in den Boxen angebracht
und soll die jungen Pflanzen und das Sediment gegen die Wellen
Bis jetzt können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler noch schützen.
nicht vorhersagen, wie widerstandsfähig die Tidemarschen gegen-
über häufigeren und stärkeren Überschwemmungen sind und wel- An dem Projekt sind neben der federführenden University of Cam-
che Sturmfluten sie sogar zerstören können. Ein Grund dafür ist,
dass Salzwiesen deutlich komplexere Gebilde als Dünen und Sand- bridge (UK) die Universität Hamburg, die Technische Universität
strände sind: Sie enthalten zum Beispiel große Mengen Schlick
und Lehm, die den Boden »klebrig« machen. Zudem ist ihr schüt- Braunschweig, die Universität Antwerpen (Belgien) und das Royal
zender Pflanzenbewuchs unterschiedlich stark ausgeprägt.
Netherlands Institute for Sea Research beteiligt. kw
Im Hydralab+ Projekt RESIST wird das internationale Team unter-
suchen, wie sich starker Wellengang auf Setzlinge und erwachsene
Pflanzen verschiedener Arten auswirkt und welchen Effekt die Bo-
denzusammensetzung auf die Erosion der Küsten hat. Für ihr Ex-
periment setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
verschiedene Pflanzenarten der Salzwiesen und Sedimentproben
drei Wochen lang im Großen Wellenkanal in Hannover großen
Wellen und Sturmfluten aus.

Die Pflanzen, unter anderem das Schlickgras und die Strandsimse,
haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im März
2018 in den Niederlanden gesammelt, in Holzkästen gepflanzt und

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LeibnizCampus | Unigeschehen

»Wie wird man besser?«

Mitgliederversammlung der Leibniz Universitätsgesellschaft mit Wissenschaftsminister Thümler

Für Innovationsentfaltung und Unterstützung von Forschung und Lehre: Wissenschaftsminister Björn Thümler und Vorsitzender der Leibniz Universitätsgesellschaft
Dr. Volker Müller

Zur jährlichen Mitgliederversammlung hatte die Universitäts­ Unternehmungsgründungen, die aus der Universität hervorgehen,
gesellschaft am 20. August 2018 in den historischen Kali­Chemie erklärt Thümler und lobte die hohe Quote an erfolgreichen Grün­
Hörsaal geladen. Neben den üblichen Regularien wie Jahres­ dungen sowie die Zusammenarbeit mit Hannoverimpuls, der Wirt­
abschluss, Haushalt 2018/19, Vorstandswahlen und Entlastung schaftsförderung der Region Hannover.
berichtete der Vorstandsvorsitzende Dr. Volker Müller von einer sta­
bilen Mitgliederzahl, die aktuell bei 1464 liegt. Damit ist die Uni­ Die Landesregierung will Strukturen schaffen oder verbessern, die
versitätsgesellschaft weiterhin nicht nur die älteste, sondern auch
die bei weitem mitgliedstärkste und potenteste Unterstützerorga­ dazu führen, dass sich Innovation gesellschaftlich und wirtschaft­
nisation an der Leibniz Universität. Auch landesweit ist sie damit
die größte Universitätsgesellschaft. Auch wenn die Universitäts­ lich entfalten kann. Hierzu gehört der Masterplan Digitalisierung,
gesellschaft wie in jedem Jahr aus eigenen Mitteln und über die
verwalteten fünf Stiftungen substanzielle Unterstützung für Stu­ der für Thümler kein Allheilmittel ist, aber so wichtige Themen wie
dierende wie Forschende ausschütten konnte, geht das anhaltende
Zinstief nicht unbemerkt an ihr vorbei. Als »stabil auf niedrigem etwa den Netzausbau mit sich bringt. Zusammengeführt in einem
Niveau« bezeichnete Schatzmeister Dr. Künnemann die Ertragslage
für 2017, wodurch die Möglichkeiten der Universitätsgesellschaft Kompetenzzentrum Digitalisierung sollen die Kräfte auf diesem
eingeschränkt werden.
Gebiet gebündelt werden und in Zukunftslaboren regional verteilt
»Wie wird man besser? Wie entsteht Innovation?« in diesen Fragen
fasste Wissenschaftsminister Björn Thümler, der in diesem Jahr themenspezifisch arbeiten. Landesweit fehlen 850 Studienplätze
Gastredner war, Aufgaben und Ziele einer Wissenschaftspolitik zu­
sammen, die, wie er betonte, »die Wirtschaft mitdenkt«. Ausgehend für den Bereich Digitalisierung – auch hier will die Landesregierung
davon, dass Wissenschaft ein Impulsgeber für Innovation und Wirt­
schaft sein soll, stellte er fest, dass Innovation ohne Grundlagen­ durch neue Professuren für Digitalisierung in Themenfeldern wie
forschung nicht gelingen kann. Der unmittelbarste Transfer seien
etwa Data Science, Künstliche Intelligenz oder IT­Sicherheit nach­

steuern. mw

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Unigeschehen | LeibnizCampus

Geburtstagsfeier für Stiftung und Stifter

Seit 25 Jahren fördert die Victor Rizkallah-Stiftung junge Wissen- lah. Rizkallah hatte vor 60 Jah-
schaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem In- und Ausland mit ren an der damaligen TU Han-
Zuschüssen zu Studienzwecken und Förderpreisen. Gefeiert wurde nover promoviert, war von
am 12. Oktober 2018 gemeinsam mit Familie, Freunden, Unterstüt- 1978 bis 2000 Professor für
zern und Mitstreitern aber ein doppeltes Jubiläum, denn in dieses Bodenmechanik und hat sich
Jahr fällt auch der 85. Geburtstag des Stifters Prof. Victor Rizkal- als Dekan, Vizepräsident und
langjähriger Senator erfolg-
reich um die Internationalisie-
rung der Leibniz Universität
verdient gemacht. Im Jahre
2003 wurde ihm die Ehrenbür-
gerwürde der Universität ver-
liehen.

Alumnus und Enercity-Vor-
stand Marc Hansmann, der
1997 selbst Preisträger der
Stiftung war, lobt das Engage-
ment: »Ich bewundere, wie Sie
die Stiftung trotz der Niedrig-
zinsphase erhalten.« Die Stif-
tung hat seit 1984 insgesamt
285 Förderpreise in einer Ge-
samthöhe von 255.000 Euro
vergeben. »Für eine kleine Pri-
vatstiftung ist das eine unge-
heure Leistung, die maßgeblich auch Familie und Freunden zu ver-
danken ist«, betont Stiftungsvorstand Prof. Ludger Lohaus. mw

Bürgermeister Dipl.-Soz. Thomas Hermann, Enercity-Vorstand Prof. Dr. Marc
Hansmann, Prof. Dr.-Ing. habil. Victor Rizkallah und Universitätspräsident Prof.
Dr. Volker Epping (vlnr.) feiern das Jubiläum der Stiftung. • Foto: Thomas Damm

Engagement als Stifter Dr. Rainer Ertel, zeigt die Stifter oder
Stifterfamilien, ihre Geschichten und
Die Leibniz Universitätsgesellschaft Motivationen sowie die Förderideen, die
erwirtschaftet und verwaltet nicht nur Anlass für die Stiftungen waren. Es be-
eigenes Kapital, mit dem die Leibniz schreibt das Engagement der Stifter für
Universität, ihre Wissenschaftlerinnen die Universität nach dem zweiten Welt-
und Wissenschaftler sowie die Studie- krieg, als der Erhalt der heutigen Leibniz
renden unterstützt werden. Sie betreut Universität auf dem Spiel stand und
auch mehrere namhafte und potente scheut auch nicht den Hinweis auf nati-
Stiftungen unter ihrem Dach, deren onalsozialistisches Handeln eines ihrer
Stiftungsvermögen zwischen 400.000 Stifter.
Euro und 1,9 Millionen Euro liegt.
Ein ehrliches und inspirierendes Buch,
Vier dieser Stiftungen werden in dem das einen guten Überblick gibt und Vor-
Buch »Stiftungen bei der Universitäts- bilder sichtbar macht.
gesellschaft Hannover« porträtiert.
Dieser Überblick, geschrieben von der ISBN 978-3-7528-7325-2, BoD
Geschäftsführerin Antje Doll und dem
langjährigen Verwaltungsratsmitglied

11

LeibnizCampus | Unigeschehen

»Ihr habt keine Schuld. Ihr habt eine Pflicht«

Auschwitz-Überlebende Anita Lasker-Wallfisch zu Besuch im Historischen Seminar

Anita Lasker-Wallfisch zusammen
mit den Studierenden im Histori-
schen Seminar. • Foto: Schröder

Die Studierenden, die an diesem Tag in das Historische Seminar trainieren – die NS-Zeit reflek-
gekommen sind, erleben einen ganz besonderen Gast. Zu Besuch tieren«, in dem Studierende der
ist Anita Lasker-Wallfisch, eine der letzten Auschwitz-Überleben- Lehrämter Gymnasium und
den, die zusammen mit ihrer Tochter Maya Jacobs-Wallfisch ge- Sonderpädagogik in Konzepte
kommen ist, um aus ihrem Leben zu erzählen. Anita Lasker-Wall- der Gedenkstättenpädagogik
fisch wurde 1925 in Breslau geboren und war die jüngste von drei eingeführt werden. Geleitet
Geschwistern. Das Idyll eines ganz normalen Lebens endete abrupt. wird das Seminarprojekt von
»Vor 1933 war das Leben normal«, erklärt Anita Lasker-Wallfisch. Friedrich Huneke, der auch
Plötzlich wurde sie ausgegrenzt: Als sie in der Schule einmal die Lehrer an der St. Ursula Schule
Tafel abwischen wollte, sagte ein anderes Kind: »Gib den Juden in Hannover ist. Die Leibniz
nicht den Schwamm.« Das habe sie gar nicht verstanden. Für eine School of Education (LSE) und
Flucht war es irgendwann zu spät. Als ihre Eltern, der Vater war die Universitätsgesellschaft
Rechtsanwalt und Notar am Oberlandesgericht, »Frontkämpfer« im fördern das Seminarprojekt,
Ersten Weltkrieg und Träger des Eisernen Kreuzes, die Mutter war das Studierende zu Guides für
eine Violinistin, im Jahr 1942 deportiert wurden, kamen Anita und den künftigen Lernort ausbil-
ihre Schwester in ein Waisenhaus. Sie mussten in einer Fabrik Ar- den soll. Die Studierenden lernen durch Exkursionen zu Gedenk-
beitsdienst ableisten und wurden nach einem Fluchtversuch nach stätten sowie durch die Gestaltung eigener Ausstellungs-Module,
Auschwitz deportiert. Dort überlebte Anita Lasker-Wallfisch nur, Geschichte zu vermitteln.
weil das Lagerorchester eine Cellospielerin benötigte.
Doch wie bringt man das Thema an Schülerinnen und Schüler und
Seit 1994 reist Anita Lasker-
Wallfisch durch die Welt und Besucher heran? Reicht die schlichte Erinnerung? »Der erhobene
erzählt ihre Geschichte. War-
um sie das mache, möchte ein Zeigefinger bringt nichts«, ist Anita Lasker-Wallfisch überzeugt.
Student wissen. Das sei doch
sicher sehr schmerzhaft. »Es »Geschichte ist wichtig. Mit einer Einzelgeschichte kann man sich
hat sich einfach so ergeben«,
antwortet sie. »Ich bin jetzt 93 vielleicht am besten identifizieren«, sagt sie. »Ihr habt keine
Jahre alt und das ist sinnvoller
als Strümpfe stopfen.« Der Be- Schuld«, richtet sie sich an die Studierenden. »Aber ihr habt eine
such ist Teil des Seminars
»Narrative der Demokratie Pflicht.« ats

Die Erinnerungen von Anita Lasker- ZeitZentrum Zivilcourage
Wallfisch zum Nachlesen. • Foto:
Rowohlt Verlag Ein Lernort für Erinnerung und Demokratie in Hannover

Die Landeshauptstadt Hannover plant derzeit einen Lernort
zur hannoverschen Stadtgesellschaft im Nationalsozialis-
mus in zentraler Lage am Theodor-Lessing-Platz im Gebäu-
de der ehemaligen Volkshochschule. Schülerinnen und
Schülern sowie anderen Besucherinnen und Besuchern soll
die Geschichte des Nationalsozialismus in Hannover ein-
schließlich seiner Vor- und Nachgeschichte nahe gebracht
werden. Der Lernort soll schwerpunktmäßig biografisch
orientiert sein, Geschichte soll anhand der Lebensgeschich-
ten ganz unterschiedlicher hannoverscher Bürgerinnen und
Bürger nachvollziehbar werden. Neben den biographischen
und lebensweltlichen Schwerpunkten erfolgt eine weitere
Vermittlung durch eine topographische lokalgeschichtliche
Erzählung: Die Besucherinnen und Besucher erkunden ihre
Stadt und erfahren so mehr über die Geschichte ihrer Stra-
ßen, Stadtteile und Orte.

´ Weitere Informationen unter:
www.erinnerungskultur-hannover.de

12

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LeibnizCampus | Unigeschehen

Leibniz Universität Hannover (LUH)
und Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
treten als Exzellenzuniversitätsverbund an

LUH erhält Zuschlag für zwei eigen geführte und einen mitbeantragten Exzellenzcluster und stellt
Antrag auf Exzellenzuniversitätsverbund gemeinsam mit MHH

Die Exzellenzstrategie von Bund und Ländern war für die Leibniz Exzellenzverbund stellen. Voraussetzung dafür war die Bewilli­
Universität Hannover ein Riesenerfolg: Die beiden eigen geführten gung von insgesamt mindestens drei Exzellenzclustern an den be­
Anträge QuantumFrontiers (Light and Matter at the Quantum teiligten Hochschulen.
Frontier: Foundations of and Applications in Metrology) und
PhoenixD (Photonics, Optics, and Engineering – Innovation Across Beide Hochschulen treten im Verbund im bundesweit wichtigsten
Disciplines) werden Exzellenzcluster und erhalten damit ab 1. Ja­ Wissenschaftswettbewerb an. Die LUH und die MHH wollen sich
nuar 2019 für zunächst sieben Jahre eine Millionenförderung. Die so zusammen einen Spitzenplatz in der deutschen Hochschulland­
Fördersumme bewegt sich zwischen 3 und 10 Millionen Euro pro schaft sichern.
Jahr. Den Zuschlag für die Förderung als Exzellenzcluster hat au­
ßerdem der bereits bestehende Cluster Hearing4all erhalten. Hier »Wir freuen uns außerordentlich über diesen großartigen Erfolg«,
liegt die Federführung bei der Universität Oldenburg, LUH und sagt Prof. Dr. Volker Epping, Präsident der Leibniz Universität
MHH tragen wesentlich als Mitantragstellerinnen bei. Hannover. »Der Zuschlag für die Projekte PhoenixD und Quantum­
Frontiers zahlt auf unsere international sichtbaren Forschungs­
Mit diesem Ergebnis konnten LUH und MHH nun gemeinsam einen schwerpunkte ein und zeigt, dass wir mit unserer disziplinüber­
Antrag in der Förderlinie »Exzellenuniversitäten« als universitärer greifenden Bündelung herausragender Einzelleistungen auf dem
richtigen Weg sind.«

PhoenixD schnell und kostengünstig aus additiver Fertigung zu ent­
wickeln. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem
»Der Erfolg in der Exzellenzstrategie ist eine phantastische Maschinenbau, der Physik, der Elektrotechnik, Informatik und
Bestätigung unserer bisherigen Arbeit und unserer Vorhaben Chemie arbeiten gemeinsam an der Simulation, Fabrikation und
für die Zukunft«, sagt Prof. Dr. Uwe Morgner, Sprecher des Anwendung optischer Systeme. Bislang werden optische Linsen
neuen Exzellenzclusters PhoenixD (gemeinsam mit Prof. Dr. aus Glas und das umgebende Gehäuse in mehreren Arbeits­
Ludger Overmeyer und Prof. Dr. Wolfgang Kowalsky). Das Ziel schritten – oftmals in Handarbeit – hergestellt. Die Fachleute
des Forschungsverbundes ist es, optische Präzisionsgeräte der unterschiedlichen Disziplinen arbeiten in dem Forschungs­
verbund an einem digitalisierten Fertigungssystem, das indivi­
Das Team von PhoenixD feiert den Erfolg bei der Exzellenzstrategie • dualisierte Produkte herstellen kann.
Quelle: Thomas Damm
Das System eröffnet in der Anwendung weitreichende Möglich­
keiten. In der Landwirtschaft etwa könnte der Einsatz von
Chemie gegen Unkraut auf dem Acker minimiert werden. Durch
die Präzisionsoptik kann ein Sensor die Pflanzen registrieren
und Unkraut erkennen, das dann gezielt mit einem Laser zer­
stört werden kann. Für diese Anwendung sind optische Bauteile
in der Herstellung bisher zu teuer. Auch individualisierte Optik
für den medizinischen Bereich ist eine Anwendungsmöglichkeit.
Zum Beispiel wird eine schnellere Blutanalyse zur Diagnostik
von Krankheiten möglich. Die PhoenixD­Initiative wurde vom
Hannoverschen Zentrum für Optische Technologien (HOT)
gestartet. Neben der Leibniz Universität Hannover sind die
TU Braunschweig, das Laserzentrum Hannover und das Max­
Planck­Institut für Gravitationsphysik (Albert­Einstein­Institut)
beteiligt.

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Unigeschehen | LeibnizCampus

QuantumFrontiers nologien auf Nanoebene. Physikalische Grundeinheiten wie
Masse, Länge und Zeit sollen in diesem äußerst kleinen Maß­
Der weitere genehmigte Exzellenzcluster QuantumFrontiers stab präziser werden. Dabei werden Effekte der Quantenme­
befasst sich mit Licht und Materie an der Quantengrenze. chanik gezielt genutzt, um Messgenauigkeiten zu verbessern.
»Wir freuen uns ausnehmend über diesen Erfolg«, sagt Prof. Hierbei arbeiten Expertinnen und Experten aus verschiedensten
Dr. Karsten Danzmann, Sprecher des Clusters (gemeinsam mit Bereichen der Physik, der Astronomie, der Geodäsie und der
Prof. Dr. Piet O. Schmidt und Prof. Dr. Andreas Waag). »Mit Geoinformatik, der Halbleiterforschung, der Schaltungen und
der Exzellenz­Förderung können wir unsere anwendungs­ integrierten Systeme zusammen.
orientierte Grundlagenforschung unter idealen Bedingungen
vorantreiben.« Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Diese Grundlagenforschung soll die Basis für viele verschiedene
des Forschungsverbundes befassen sich mit neuen Messtech­ Innovationen liefern, beispielswiese für verbesserte Erdbeob­
achtung und Navigation. Auch neue Materialentwicklungen auf
Nanoebene sollen damit möglich werden, genauso wie Fort­
schritte in der Halbleitertechnik, die zentraler Bestandteil fast
aller elektronischer Geräte ist. An QuantumFrontiers sind neben
der Leibniz Universität Hannover die TU Braunschweig, die Phy­
sikalisch­Technische Bundesanstalt in Braunschweig, das Laser
Zentrum Hannover e.V., das Zentrum für angewandte Raum­
fahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) in Bremen
sowie das Max­Planck­Institut für Gravitationsphysik (Albert­
Einstein­Institut) beteiligt.

Das Ergebnis darf gefeiert werden: QuantumFrontiers auf Erfolgskurs. •
Quelle: Thomas Damm

Hearing4all mit persönlichen Hörhilfen wollen die Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler die Kommunikationssituation von Betroffenen
Maßgeblich beteiligt ist die Leibniz Universität Hannover entscheidend verbessern. Hierbei werden grundlegende, auf Mo­
außerdem an dem seit 2012 laufenden Exzellenzcluster dellen basierende Arbeiten zur Diagnose und zum auditorischen
Hearing4all. Die Leibniz Universität Hannover ist hier wie die Profil von normal­ bis schwerhörenden Menschen durchgeführt,
MHH Mitantragstellerin (die Federführung des Konsortiums um zu einem besseren Verständnis des individuellen Gehörs zu ge­
liegt bei der Universität Oldenburg). Ziel des Clusters ist das langen. Darüber hinaus werden diese Modelle benutzt, um die in­
»Hören für alle«. Durch eine Verbesserung der individualisier­ dividuelle Versorgung mit technischen Hörhilfen zu verbessern
ten Hördiagnostik und der darauf angepassten Versorgung und an die jeweilige Situation angepasst zu optimieren.

Auch der nächste Schritt Richtung »Exzellenzuni« ist bereits getan:

Am 10. Dezember hat die LUH gemeinsam mit der MHH den Antrag

als Exzellenzuniversitätsverbund eingereicht. Im März 2019 werden

internationale Gutachter die beiden hannoverschen Hochschulen

besuchen, und am 19. Juli 2019 fällt die Entscheidung, welche Unis

die Förderung erhalten und damit bundesweit zu den so genannten

Exzellenzuniversitäten gehören werden. Eine Auszeichnung als uni­

versitärer Exzellenzverbund bedeutet für den Wissenschaftsstand­

ort Hannover eine bessere Sichtbarkeit und höhere Attraktivität

für die Spitzenforscher, auch international. Inhaltlich wird es dabei

um die zentralen Themen Gesundheit und Technologie gehen, die

gemeinschaftlich weiterentwickelt werden. mw

Kooperationsvertrag unterschrieben: Unter dem Namen »Leibniz Allianz Han-
nover« treten die Leibniz Universität Hannover und die Medizinische Hochschu-
le Hannover gemeinsam mit einem Verbundantrag an. • Quelle: Michael
Matthey

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LeibnizCampus | Unigeschehen

So ist es wirklich

21. Sozialerhebung zur Lage der Studierenden

Womit Studierende ihre Zeit verbringen, darüber gibt es die unter- Erwerbstätigkeit der Bachelor-Studierenden im Sommersemester 2016 (n = 152)
schiedlichsten Vorstellungen. Meist haben diese mit der Realität
gar nicht so viel zu tun. Die 21. Sozialerhebung, die das Studen- ´ Weitere Infos über die wirtschaftliche und soziale Lage
tenwerk gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Hochschul- der Studierenden in Deutschland: www.sozialerhebung.de
und Wissenschaftsforschung (DZHW) vorgelegt hat, befragt bun-
desweit rund 67.000 Studierende, um herauszufinden, wie deren
Lage wirklich ist. Ein Thema: Wie viel arbeiten Studierende neben
dem Studium eigentlich?

Ohne Job geht es meistens nicht: 64 % der Bachelor-Studierenden
der LUH und 73 % der Master-Studierenden sind neben dem
Studium erwerbstätig. Die meisten erwerbstätigen Bachelor-
Studierenden jobben in einer Fabrik, einem Büro oder einer Kneipe
(49 %) oder arbeiten als studentische Hilfskraft an der LUH (30 %).
Master-Studierende sind zumeist als studentische Hilfskraft tätig
(52 %) oder jobben (25 %). Im Durchschnitt verdienen Bachelor-
Studierende 11,40 Euro in der Stunde während Master-Studierende
11,80 Euro erhalten. Mehr als 8 Stunden in der Woche arbeiteten
die Studierenden im Schnitt aber nicht: Bachelor-Studierende an
der LUH bringen im Durchschnitt in einer typischen Woche wäh-
rend der Vorlesungszeit 16 Stunden für Lehrveranstaltungen,
17 Stunden für das Selbststudium und 8 Stunden für Erwerbs-
tätigkeiten auf. Master-Studierende der LUH bringen im Durch-
schnitt 11 Stunden für Lehrveranstaltungen, 18 Stunden für das
Selbststudium und 8 Stunden für Erwerbstätigkeiten auf.

16

Unigeschehen | LeibnizCampus

Neues Institut für Quantentechnologie

Zwei Millionen Euro Anschubfinanzierung vom Land

Der Forschungsschwerpunkt Quantentech- miger und genauer bestimmen, wie sich beziehen. Dort werden den Forschenden
nologie an der Leibniz Universität ist mit etwa Gletscher-Eismassen oder der Grund-
der Neugründung eines Instituts für Quan- wasserspiegel verändert. Dies soll bei- dann Labore, Reinräume und alle weiteren
tentechnologie weiter auf Erfolgskurs. Das spielsweise fundierte Aussagen über Kli-
neue Institut wird zum Deutschen Zentrum maveränderungen oder die Auswirkungen Strukturen an einem Ort zur Verfügung
für Luft- und Raumfahrt (DLR) gehören von Intensiv-Bewässerung in der Land-
und eng mit der Leibniz Universität ko- wirtschaft ermöglichen. Beteiligt sind auch stehen, um komplette Satellitenmissionen
operieren. Die Wissenschaftlerinnen und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Wissenschaftler des neuen Instituts wollen und das Zentrum für angewandte Raum- zu planen, zu begleiten und auszuwerten.
Satellitenmissionen entwickeln, um das fahrttechnologie und Mikrogravitation der
Schwerefeld der Erde aus dem All zu ver- Universität Bremen. In einigen Jahren wird »Der Zuschlag für das neue Institut für
messen. So wollen sie erheblich kleinräu- das neue Institut eigene Räumlichkeiten
Quantentechnologie unterstreicht die füh-

rende Rolle, die unsere Universität bei die-

ser Zukunftstechnologie spielt«, freut sich

Professor Wolfgang Ertmer vom Institut

für Quantenoptik, einer der Initiatoren des

Antrags. mw

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LeibnizCampus | Unigeschehen

Personalia und Preise

Rufe an die Leibniz Universität Prof. Dr. Matthias Scherer, Technische Universität München,hat
den Ruf auf die W3-Professur für Versicherungsmathematik ab-
Prof. Dr. Olivier Brand, Universität Mannheim, hat den Ruf auf die gelehnt.
W3-Professur für Bürgerliches Recht und Versicherungsrecht ab-
gelehnt. Ass.-Prof. Dr. Dominik Schillinger, University of Minnesota,hat
den Ruf auf die W2-Professur mit Tenure Track zu W3 für Höchst-
Prof. Dr. Christoph Brömmelmeyer, Europa Universität Viadrina leistungsrechnen in der Mechanik erhalten und angenommen.
Frankfurt (Oder), hat den Ruf auf die W3-Professur für Bürger-
liches Recht und Versicherungsrecht abgelehnt. Prof. Dr. Marcus Schütte, TU Dresden, hat den Ruf auf die W3-
Professur für Didaktik der Symbolsysteme – Schwerpunkt Mathe-
Ass.-Prof. Dr. Nico Bruns, Universität Freiburg, hat den Ruf auf matik angenommen.
die W2-Professur für Polymerchemie abgelehnt.
Prof. Dr. Philipp Theison, Universität Zürich,hat den Ruf auf die
Dr. Tuba Esatbeyoglu, Max Rubner-Institut in Karlsruhe, hat W3-Professur für Deutsche Literatur mit dem Schwerpunkt Kul-
den Ruf auf die W2-Professur für Lebensmittelentwicklung und tur- und Wissensgeschichte erhalten und abgelehnt.
Lebensmittelqualität erhalten und angenommen.
Prof. Dr. Marc Thielen, Universität Bremen,hat den Ruf auf die
Prof. Dr. Sascha Fahl, Universität Bochum, hat den Ruf auf W3-Professur für Berufsorientierung in inklusiven Kontexten an-
die W2-Professur mit Tenure Track zu W3 für IT-Sicherheit an- genommen.
genommen.
Dr. Andreas Wachter, Universität Tübingen,hat den Ruf auf die
Dr. Denis Gebauer, Universität Konstanz, hat den Ruf auf die W2- W3-Professur für Pflanzenphysiologie abgelehnt.
Professur für Festkörperanalytik erhalten.
Dr. Marie Weinhart, Freie Universität Berlin, hat den Ruf auf die
Dr.-Ing. Michael Haist, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), W2-Professur für Polymerchemie erhalten.
hat den Ruf auf die W3-Professur für Baustoffe erhalten.
Prof. Dr. Volker Wiese, Universität Bayreuth, hat den Ruf auf die
Jun.-Prof. Dr. Annika Herr, Heinrich-Heine-Universität Düssel- W3-Professur für Bürgerliches Recht, Internationales Privatrecht
dorf,hat den Ruf auf die W3-Professur für Gesundheitsökonomie und Rechtsvergleichung angenommen.
angenommen.
PD Dr. Antonia Zapf, Georg-August-Universität Göttingen,
Prof. Dr. Christian Imdorf, NTNU Trondheim, hat den Ruf auf die hat den Ruf auf die W2-Professur für Biostatistik abgelehnt.
W3-Professur für Bildungssoziologie angenommen.
Prof. Dr. Meik Zülsdorf-Kersting, Universität Osnabrück, hat
Prof. Dr. Kerstin Kremer, Universität Kiel, hat den Ruf auf die den Ruf auf die W2-Professur für Didaktik der Geschichte an-
W3-Professur für Didaktik der Biologie angenommen. genommen.

Dr. Alexander Kühne, Leibniz-Institut für Interaktive Materialien Rufe nach außerhalb
in Aachen, hat den Ruf auf die W2-Professur für Polymerchemie
abgelehnt. Prof. Dr. Susanne Beck, Juristische Fakultät, hat den Ruf auf die
W3-Professur für Strafrecht und Strafprozessrecht im Fachbereich
Dr.-Ing. Matthias Müller, Universität Stuttgart, hat den Ruf auf Rechtswissenschaft der Universität Frankfurt a.M. erhalten und
die W3-Professur für Regelungstechnik angenommen. abgelehnt.

Jun.-Prof. Dr. Claudia Müller-Brauers, Ruhr-Universität Prof. Dr. Jessica Burgner-Kahrs, Fakultät für Maschinenbau, hat
Bochum,hat den Ruf auf die W3-Professur für Didaktik der Sym- den Ruf auf eine Professur im Fachbereich Mathematical and
bolsysteme angenommen. Computational Sciences der University of Toronto angenommen.

Prof. Dr. Thomas Pfannschmidt, Universität Grenoble (Grenoble, Ernennung zur Juniorprofessorin /
France),hat den Ruf auf die W3-Professur für Pflanzenphysiologie zum Juniorprofessor
angenommen.
Dr. Kerstin Nolte, Naturwissenschaftliche Fakultät, wurde mit
PD Dr. Felix Plamper, Rheinisch-Westfälischen Technischen Hoch- Wirkung zum 1. September 2018 zur Juniorprofessorin ernannt.
schule Aachen, hat den Ruf auf die W2-Professur für Polymer-
chemie abgelehnt. Dr. Philipp Otto, Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie,
wurde mit Wirkung zum 1. September 2018 zum Juniorprofessor
Dipl.-Ing. Tim Rieniets, Landesinitiative StadtBauKultur NRW, hat ernannt.
den Ruf auf die W2-Professur für Stadt- und Raumentwicklung in
einer diversifizierten Gesellschaft erhalten und angenommen.

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LeibnizCampus | Unigeschehen Unigeschehen | LeibnizCampus

Ernennung zur Universitätsprofessorin / Verstorben
zum Universitätsprofessor
Prof. Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Gernot Funk, ehemals Fakultät für
Prof. Dr. Cornelia Lee-Thedieck, Naturwissenschaftliche Fakultät, Elektrotechnik und Informatik, verstarb am 8. März 2018 im Alter
wurde mit Wirkung zum 15. Oktober 2018 zur Universitätsprofes- von 93 Jahren.
sorin der Leibniz Universität Hannover ernannt.
Prof. Dipl.-Pol. Dr. rer. pol. Dietrich Haensch, ehemals Philoso-
Prof. Dr. Astrid Nieße, Fakultät für Elektrotechnik und Informatik, phische Fakultät, verstarb am 14. August 2018 im Alter von 81
wurde mit Wirkung zum 1. Januar 2018 zur Universitätsprofessorin Jahren.
der Leibniz Universität Hannover ernannt.
Prof. Dr. Siegfried Jenkner, ehemals Philosophische Fakultät, ver-
Prof. Dipl.-Ing. Tim Gabriel Rieniets, Fakultät für Architektur und starb am 20. Juni 2018 im Alter von 87 Jahren.
Landschaft, wurde mit Wirkung zum 1. September 2018 zum Uni-
versitätsprofessor der Leibniz Universität Hannover ernannt. Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roth, ehemals Fakultät für Bauingenieurs-
wesen und Geodäsie, verstarb am 9. August 2018 im Alter von 81
Bestellung zur Honorarprofessorin / Jahren.
zum Honorarprofessor
Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Karl Wilhelm Schügerl, ehemals Natur-
Hon.-Prof. Dr.-Ing. Frank Merschel, Fakultät für Elektrotechnik wissenschaftliche Fakultät, verstarb am 20. Oktober 2018 im Alter
und Informatik, wurde mit Wirkung zum 2. Mai 2018 zum Hono- von 91 Jahren.
rarprofessor der Leibniz Universität Hannover bestellt.
Prof. Stefan Schwerdtfeger, ehemals Fakultät für Architektur und
Prof. Dr.-Ing. Matthias Narroschke, Hochschule RheinMain, Landschaft, verstarb am 19. November 2018 im Alter von 90 Jah-
wurde mit Wirkung zum 20. März 2018 zum Honorarprofessor der ren.
Leibniz Universität Hannover bestellt.
Regierungsdirektor a.D. Hans-Georg Wischwill, ehemals Leiter
Dr. Alexander Schwonberg, Juristische Fakultät, wurde mit Wir- des Dezernats Personal und Zentrale Dienste, verstarb am 1. Sep-
kung zum 30. Juli 2018 zum Honorarprofessor der Leibniz Univer- tember 2018 im Alter von 69 Jahren.
sität Hannover bestellt.
Preise und Auszeichnungen
Ruhestand
Dr. Sifeng Bi vom France-Comte Electronique Mecanique Ther-
Prof. Dr. Rudolf Grübel, Fakultät für Mathematik und Physik, trat mique et Optique – Sciences et Technologies, Besancon, Frank-
mit Ablauf des Monats September 2018 in den Ruhestand. reich, hat ein Humboldt-Forschungsstipendium erhalten.
Gastgeber ist Prof. Dr.-Ing. Michael Beer, Institut Risiko und Zu-
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mathis, Fakultät für Elektrotechnik und verlässigkeit, Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie.
Informatik, trat mit Ablauf des Monats September 2018 in den
Ruhestand. Beim Studierendenwettbewerb der Gesellschaft für Informatik e.V.
haben zwei Teams der Leibniz Universität Hannover den zweiten
Beendigung des Beamtenverhältnisses mit dem beziehungsweise den vierten Platz belegt. Der zweite Preis ging an
Land Niedersachsen kraft Gesetzes das Team CarEFul: Wolfgang Gritz, Nils Nommensen, Jonas Wal-
lat und Josef Kriegel erhielten ein Preisgeld in Höhe von 2.000
Prof. Dr. Ghislain Fourier, Fakultät für Mathematik und Physik, Euro. Axel Claasen, Sebastian Drath und Burak Kadioglu haben
wurde mit Ablauf des 23. Juli 2018 aus dem Beamtenverhältnis mit den mit 500 Euro dotierten Gl-Preis erhalten.
dem Land Niedersachsen entlassen.
Die Pictum MT GmbH, eine Ausgründung aus der Leibniz Univer-
Prof. Dr.-Ing. Sami Haddadin, Fakultät für Elektrotechnik und In- sität Hannover, ist auf der Hannover Messe mit dem »Gründerpreis
formatik, wurde mit Ablauf des 31. März 2018 aus dem Beamten- Digitale Innovationen« ausgezeichnet worden. Der mit 32.000 Euro
verhältnis mit dem Land Niedersachsen entlassen. dotierte Preis ging erstmalig nach Hannover.

Prof. Dr. Emil Wiedemann, Fakultät für Mathematik und Physik, Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zeichnet die beiden
wurde mit Ablauf des 31. August 2018 aus dem Beamtenverhältnis Nachwuchswissenschaftler Dr. Xiaoying Zhuang und Dr. Sascha
mit dem Land Niedersachsen entlassen. Fahl mit Heinz-Maier-Leibnitz-Preisen aus. Deutschlandweit wer-
den jährlich zehn der Auszeichnungen, die mit 20.000 Euro dotiert
sind, vergeben. Gleich zwei dieser Preise gehen in diesem Jahr an
die Leibniz Universität Hannover. Die Mittel stellt das Bundes-
ministerium für Bildung und Forschung bereit. Die Preise wurden
am 29. Mai 2018 in Berlin verliehen.

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LeibnizCampus | Unigeschehen

Die Preisträger des DRIVE-E Studienpreises 2018. ten. Mit dem Preisgeld in Höhe von
10.000 Euro sollen zwei Masterarbeiten
Dr. Xiaoying Zhuang wurde für ihre Arbeit bereits mit zahlreichen zur Untersuchung der Strahlenbelastung
Preisen ausgezeichnet: Sie hat allein im Jahr 2018 den mit 10.000 der aquatischen Umwelt in Tschernobyl
Euro dotierten Niedersächsischen Wissenschaftspreis in der Ka- gefördert werden.
tegorie »Nachwuchswissenschaftlerin« sowie den Heinz Maier-
Leibnitz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (siehe oben) Prof. Dr. Michael Breitner, M.Sc. Max
erhalten und ist darüber hinaus mit dem ERC-Starting Grant aus- Leyerer und M.Sc. Marc-Oliver Sonne-
gezeichnet worden, mit dem der Europäische Wissenschaftsrat berg, Institut für Wirtschaftsinformatik,
exzellente und visionäre Forschungen von herausragenden sind während der Americas Conference
Nachwuchswissenschaftlerinnen und –wissenschaftlern mit bis zu on Information Systems (AMCIS) für ihren
1,5 Millionen Euro fördert. Artikel »Decision Support for Urban E-
Grocery Operations« mit einem Best Paper
Mit dem Hauptpreis des diesjährigen Gauss-Preises der Deutschen Award ausgezeichnet worden.
Gesellschaft für Versicherungs- und Finanzmarketing sind Prof.
Dr. Stefan Weber und M.Sc. Kerstin Weske, Institut für Mathe- M.Sc. Beatrice Nöldeke, Institut für Um-
matische Stochastik an der Fakultät für Mathematik und Physik, weltökonomik und Welthandel, hat den
ausgezeichnet worden. Der Preis ist mit 10.000 Euro dotiert. Au- Hans Hartwig Ruthenberg-Graduierten-
ßerdem hat das Institut zwei Best Paper Awards beim International Förderpreis erhalten. Der Preis ist mit
Congress of Actuaries erhalten. 2.500 Euro dotiert.

Für ihre herausragenden Leistungen bei Bachelor und Master- Mit dem Camillo-Schneider-Preis der
abschlüssen sowie Promotionen wurden Absolventinnen und Deutschen Dendrologischen Gesellschaft
Absolventen der Fakultät für Maschinenbau jetzt mit den Dr.- sind Dr. Linnea Hesse, Plant Bio-
Jürgen-Ulderup-Preisen ausgezeichnet. Insgesamt werden 14 Ab- mechanics Group und Botanischer Garten Freiburg, sowie M.Sc.
solventinnen und Absolventen mit Preisen in der Gesamthöhe von Philipp Ludwig, Institut für Landschaftsarchitektur, ausgezeichnet
33.000 Euro ausgezeichnet. Die nach dem Unternehmer und Ma- worden.
schinenbauingenieur Dr.-Ing. Jürgen Ulderup (1910 bis 1991) und
seiner Frau Irmgard Ulderup (1922 bis 2011) benannte Stiftung Ein Humboldt-Forschungsstipendium für erfahrene Wissenschaft-
wurde 1983 gegründet. Ziel der Stiftung ist unter anderem die ler hat Dr. Francesco Vetere (Universita degli Studi die Perugia)
Förderung begabter Studierender des Maschinenbaus. erhalten. Er wird für 18 Monate am Institut für Mineralogie for-
schen. Sein Gastgeber ist Prof. Dr. Francois Holtz.
Den Preis der Stiftung Prof. Dr. Joachim Lenz hat Prof. Dr. Georg
Steinhauser, Institut für Radioökologie und Strahlenschutz, erhal- Die Victor Rizkallah-Stiftung und die Stiftung NiedersachsenMe-
tall haben am 12. Oktober 2018 neun Absolventinnen und Absol-
venten der Leibniz Universität Hannover mit Förderpreisen aus-
gezeichnet. Aus der Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie
wurden M.Sc. Jannik Meyer (Ludwig Franzius-Institut für Wasser-
bau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen), M.Sc. Torben Jobst
Helmut Peters (Institut für Kartographie und Geoinformatik) und
M.Sc. Tim Scheiden (Institut für Baustoffe) ausgezeichnet. Einen
Sonderpreis der Victor Rizkallah-Stiftung erhielt Dr.-Ing. Anne
Fangmann (Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft). Mit
den Auszeichnungen würdigen die Stiftungen hervorragende Ab-
schlussarbeiten, die an der Leibniz Universität entstanden sind. Die
Förderpreise der Stiftung NiedersachsenMetall gingen an Dr.-Ing.
Onur Misir und M.Sc. Reinhard Marwin Grassmann.

Alumnus Prof.
Dr.-Ing. Somchai
Wongwises von der
King Mongkut‘s
University of Tech-
nology Thonburi
(KMUTT), Faculty
of Engineering, in

Professor
Somchai Wongwises

22

Unigeschehen | LeibnizCampus

Bangkok, Thailand, hat 2018 den »Highly Cited Researchers Award« Prof. Dr. François Holtz, Institut für Mineralogie, Naturwissen-
im Bereich Engineering erhalten. Somchai Wongwises hat 1994 am schaftliche Fakultät, ist in Anerkennung seiner internationalen Re-
damaligen Institut für Verfahrenstechnik promoviert. Der »Highly putation und seines anhaltenden Beitrags zur europäischen For-
Cited Researchers Award« wird an die obersten 1% der am häu- schung zum Mitglied der Academia Europaea gewählt worden.
figsten zitierten Wissenschaftler in ihrem Fach vergeben.
Prof. Dr. Katharina Klemt-Albert, Institut für Baumanagement
Sonstiges und Digitales Bauen, ist in den Baubeirat berufen worden, den das
Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur einge-
Prof. Dr. Henning Radtke ist im Juli 2018 zum Richter des Bun- richtet hat, um die Bauvorhaben an der MHH und der Universi-
desverfassungsgerichts in Karlsruhe ernannt worden. Der Straf- tätsmedizin Göttingen baufachlich zu begleiten.
rechtler war von 2005 bis 2012 Professor und anschließend Hono-
rarprofessor an der Juristischen Fakultät der Leibniz Universität. Dr. Inger Lison, Deutsches Seminar, ist in den Vorstand des Ar-
beitskreises für Jugendliteratur e.V. berufen worden.
In Gremien berufen
Prof. Dr. Detlev Ristau, Institut für Quantenoptik, ist in das wis-
Prof. Dr. Rainer Danielzyk, Institut für Umweltplanung und Gene- senschaftliche Direktorium des Laser Zentrums Hannover e.V. be-
ralsekretär der Akademie für Raumforschung und Landesplanung rufen worden.
– Leibniz Forum für Raumwissenschaften, ist zum Vorsitzenden
des Beirats für Raumentwicklung beim Bundesministerium für Das Fachsprachenzentrum unter der Leitung von Dr. Klaus
Inneres, Bau und Heimat gewählt worden. Der aus etwa 30 natio- Schwienhorst wurde in die Ständige Kommission des Arbeitskrei-
nalen und internationalen Fachleuten der Raumwissenschaften ses der Sprachenzentren an Hochschulen e.V. (AKS) gewählt. Der
und Raumplanungspraxis bestehende Beirat berät das zuständige AKS ist der Dachverband der deutschen und einiger internationa-
Bundesministerium in allen grundsätzlichen und aktuellen Fragen ler Sprachzentren an Hochschulen.
der Raumentwicklung.
Prof. Dr.-Ing. Peter Wriggers, Institut für Kontinuumsmechanik
Der Präsident der Leibniz Universität Hannover, Prof. Volker Ep- an der Fakultät für Maschinenbau und Vizepräsident für For-
ping, ist erneut zum stellvertretenen Sprecher der Mitgliedergrup- schung an der Leibniz Universität Hannover, ist zum Correspon-
pe Universitäten der Hochschulrektorenkonferenz gewählt worden. ding Member oft the Croation Academy of Sciences and Arts in
Als Sprecher wurde Prof. Dr. Ulrich Radtke, Universität Duisburg Zagreb gewählt worden.
Essen, im Amt bestätigt.

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23

LeibnizCampus | Karriere und Weiterbildung

Sequesta verringert die Nitratbelastung
im Grundwasser

Wissenschaftler der Leibniz Universität entwickeln eine Lösung für das Gülle-Problem

Ausgezeichnet: Die Sequesta-Methode war HannoverImpuls einen Preis wert. Links Universitätspräsident Prof. Dr. Volker Epping mit den Gründern Dr. Paul Stopp
und Christopher Speier vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) zusammen mit dem Wirtschaftsingenieur Marvin Martsch. • Foto:
HannoverImpuls

Wer aus einer landwirtschaftlich intensiv genutzten Gegend schlagen soll. »Unser Sequesta-Verfahren behandelt stickstoffhal-
kommt, kennt das Problem: zu viele Tiere, zu viel Gülle und in der tige Wässer und Schlämme mit einem innovativen Eindampfungs-
Folge hohe Nitratbelastung des Grundwassers. Denn die Gülle wird verfahren«, sagt Dr. Paul Stopp vom Institut für Siedlungswasser-
auf die Felder ausgebracht und liefert mehr Nährstoffe als die wirtschaft, der gemeinsam mit seinem Kollegen Christopher
Pflanzen, die dort wachsen, aufnehmen können. 18 Prozent des Speicher und dem Wirtschaftsingenieur Marvin Martsch eine Un-
Grundwassers in Deutschland hält laut Umwelt Bundesamt den ternehmensausgründung plant. »Dabei entstehen eine Ammoniak-
geltenden Schwellenwert von 50 Milligramm Nitrat je Liter nicht lösung, einleitfähiges Wasser und ein Produkt, das zu NPK-Dünger
ein. Gefährlich ist das vor allem für kleine Kinder und Säuglinge. verarbeitet werden kann.« Gleichzeitig wird das Volumen des
Schlamms um etwa 55 Prozent reduziert.
Um diesen Grenzwert einzuhalten, mischen die Wasserversorger,
falls erforderlich, unbelastetes mit belastetem Rohwasser, vertie- »Verfahren, um das Wasser zu reinigen, gibt es schon«, sagt Paul
fen oder verlagern Brunnen. Doch besser wäre es, schon vorher Stopp. »Doch meist sind sie aufwändig und teuer.« Auch der Trans-
anzusetzen und zu verhindern, dass sich überhaupt so viel Nitrat port der Gülle in Gegenden, die weniger belastet sind, muss teuer
im Grundwasser ansammelt. bezahlt werden. Bis zu 20 Euro müssen Landwirte pro Kubikmeter
zahlen, um die Gülle loszuwerden. »Wir wollen diese Kosten er-
Wissenschaftler an der Leibniz Universität haben ein neues Ver- heblich senken«, so Stopp. Das Ammoniak kann zudem verkauft
fahren entwickelt, dass gleich mehrere Fliegen mit einer Kappe werden und zusätzliche Erlöse erzielen.

24

Karriere und Weiterbildung | LeibnizCampus

»Das Verfahren ist eigentlich einfach, aber der Teufel steckt im De-
tail der Anlagensteuerung«, sagt Paul Stopp. Die Herausforderung
sei, einen Algorithmus zu entwickeln, der sicherstellt, dass das im
Labor getestete Verfahren auch im industriellen Maßstab gut
funktioniert.

Eine beantragte EXIST-Förderung von rund 650.000 Euro aus dem

Bundeswirtschaftsministerium würde den drei Wissenschaftlern

den Sprung in die Selbstständigkeit deutlich erleichtern und den

Technologietransfer erheblich beschleunigen. Bis 2020 soll eine

verkaufbare Anlage am Markt sein, die die Landwirte selbst betrei-

ben können. Langfristig will Sequesta größere Anlagen errichten

und selbst betreiben. Katharina Wolf

Noch im Labor, bald in der Praxis: Mit einer neuen Methode wollen drei Wis-
senschaftler der Leibniz Universität Hannover die Stickstoffbelastung des
Grundwasser verringern. • Foto: Paul Stopp

»Bemüht Euch um Unterstützung«

Alumna Dr. Carla Seidel arbeitet bei der BASF als Vice Presi- land umfasst, von Forschung und Entwicklung über Strategie und
dent Business Management Acids&Specialties Europe. Wie sie Innovation bis hin zu Marketing und Vertrieb. Das war möglich
das geschafft hat und was sie jungen Frauen rät, erzählt sie durch meine Bereitschaft, mich immer wieder auf Veränderungen
im Interview. einzulassen, aber auch durch ein weites Netzwerk im Unternehmen

Frau Seidel, Sie haben an der Leibniz Universität Chemie studiert. und durch Führungskräfte, die
Wie war Ihr erster Eindruck von der Universität? mir die Möglichkeit gaben,
neue Herausforderungen zu
Das erste Mal habe ich die Universität Hannover bei der Exkursion übernehmen und mich unter-
unseres Chemie Leistungskurses kennengelernt. Die Atmosphäre und stützt haben, diese erfolgreich
Tradition, vor allem im altehrwürdigen Kali-Chemie-Hörsaal, und die zu meistern.
Einführung in das Chemiestudium mit der Kombination aus Vorle-
sungen und Labortätigkeit im Praktikum haben mich begeistert. Die- Sie haben im vergangenen
se Erfahrung war ein wesentlicher Grund, warum ich Chemie in Han-
nover studiert habe. Vor Kurzem hatte ich die Gelegenheit, mir den Jahr als Sprecherin an der
renovierten Kali-Chemie-Hörsaal anzuschauen. Es fand gerade eine
Erstsemester-Vorlesung statt. Das Gefühl, dort zu sitzen, hat mich Veranstaltung »She talks« zum
immer noch an mein Erstsemester vor 30 Jahren erinnert.
Thema »Frauen in Entschei-
Hat Ihr Studium Sie gut auf Ihre Karriere vorbereitet? Oder war al-
les mehr »Graue Theorie«? dungspositionen« an der Leib-

Aus meiner Sicht hatte das Chemiestudium zwei wesentliche niz Universität teilgenommen.
Aspekte: Fachwissen erlernen und dieses in der wissenschaftlichen
Forschung anwenden, um Neues zu entwickeln. Ich hatte während Was zeichnet erfolgreiche
meiner Promotion die Gelegenheit, an Themen zu arbeiten, die wirt-
schaftlich relevant waren und in der Industrie eingesetzt wurden. Frauen aus?
Mein Promotionsthema befasste sich mit der Erforschung neuer
Materialien zur ionenchromatographischen Trennung von Metallka- Beruflich erfolgreiche
tionen. Ein Arbeitsgebiet, dass für die Analytik von hochreinen Che-
mikalien in der Halbleiterindustrie eingesetzt wird. Bis heute ist das Frauen können oft souverän
chemische Fachwissen für mich immer wieder relevant, z.B. wenn es
um die Entscheidung von neuen Forschungsthemen in meiner jetzi- kommunizieren und zeigen
gen Tätigkeit im Bereich der organischen Zwischenprodukte geht.
damit Durchsetzungsvermö-
Mussten Sie kämpfen für Ihre Karriere oder haben Sie auch Unter-
stützung bekommen? • Fotoquelle: BASF gen und Überzeugungskraft.

Mein beruflicher Werdegang hat sehr unterschiedliche Aufgaben Sie kennen die professionellen
in verschiedenen Unternehmensbereichen der BASF im In- und Aus-
»Spielregeln« und setzen sie

ein, um zu gestalten und ihre Ideen umzusetzen und dabei sowohl

junge als auch erfahrene Kollegen mitzunehmen. Nicht nur Fach-

wissen, auch Kommunizieren kann man lernen und dann heißt es:

üben, üben, üben.

Was würden Sie jungen Frauen heute raten, die Karriere machen

wollen?

Ich rate jeder zukünftigen Führungskraft, offen zu sein und sich

um Unterstützung zu bemühen, zum Beispiel durch Mentoren.

Diese können Ratschläge und kritisches Feedback geben, Kontakte

herstellen und Karrierewege aufzeigen. Katharina Wolf

25

Forschungsschwerpunkt | HITec

Das Hannover Institute of Technology (HITec)
der Leibniz Universität

IDEALE BEDINGUNGEN FÜR SPITZENFORSCHUNG

Im 21. Jahrhundert spielt die 1
Beobachtung von Verände­
Mit dem Hannover Institute of rungsprozessen auf der Erde Forschungsschule (QUEST­LFS). durch Sondermittel des Landes
Technology (HITec) ist im Juli vom Weltraum aus eine immer Im HITec werden künftig Niedersachsen gefördert. Für
2018 ein weltweit einmaliges größere Rolle. Um solche Pro­ grundlegende Fragestellungen letztere sind die Sonderpro­
Forschungszentrum in Betrieb zesse, die sich typischerweise der Physik untersucht, so zum gramme »FPM – Foundations of
gegangen. Unter Beteiligung über längere Zeiträume erstre­ Beispiel »Sind die Naturkons­ Physics and Metrology« zur För­
cken, immer besser zu verste­ tanten wirklich konstant?«. Zu­ derung der Spitzenforschung
der Fachgebiete Physik, hen, einordnen zu können und dem sollen für die Beobach­ in Niedersachen und »QUA­
Geodäsie und Ingenieurwissen­ letztlich auch zu dokumentie­ tung von Umweltprozessen NOMET – Quantum­ and Na­
ren, bedarf es einer zuverlässi­ neuartige Sensoren und Me­ nometrology« der Wissen­
schaften soll hier Grund­ gen Datenbasis. Dazu werden thoden entwickelt werden, um schaftsallianz der Technischen
lagenforschung, angewandte sehr präzise Messtechniken sowohl lokale wie globale Mas­ Universität Braunschweig und
Forschung sowie Technologie­ benötigt, die trotz des widri­ senveränderungen, zum Bei­ der Leibniz Universität Hanno­
entwicklung betrieben werden. gen Umfeldes zuverlässig spiel Eismassenverlust durch ver zu nennen. Zusätzlich sind
Der Technische Leiter und der funktionieren müssen. Hier Folgen der Klimaerwärmung, QUEST­LFS Forschende an den
bietet der gezielte Einsatz von mit bislang unerreichbarer Cluster­Anträgen Quantum-
Geschäftsführer des Quantensensoren, neben in­ Qualität zu erfassen. Frontiers und PhoenixD der
HITec haben den Entstehungs­ novativen photonischen und Leibniz Universität Hannover
optischen Technologien völlig Die Forschung der QUEST­LFS, im Rahmen der Exzellenzstra­
prozess begleitet. neue Perspektiven. die aus QUEST hervorgegan­ tegie des Bundes und der Län­
gen ist, wurde beziehungswei­ der beteiligt.
Diesen Zielen widmete sich se wird durch Drittmittel der
auch der Exzellenzcluster beteiligten Institute, zwei Son­ Am HITec arbeiten Forsche­
QUEST (Centre for Quantum derforschungsbereiche (»geo-Q rinnen und Forscher aus der
Engineering and Space­Time – Relativistic Geodesy and Gravi- Physik, der Geodäsie und den
Research) der von 2007 bis 2012 metry with Quantum Sensors« Ingenieurswissenschaften zu­
an der Leibniz Universität und »DQ-mat – Designed Quan- sammen. Aufgrund dieser In­
Hannover im Rahmen der Ex­ tum States of Matter«) sowie terdisziplinarität der For­
zellenzinitiative gefördert wor­
den ist. Sein Schwerpunkt war
das Quantenengineering und
die Raum­Zeit­Forschung und
folgerichtig ist hier auch der
Grundstein für HITec, das
Hannover Institute of Techno­
logy, gelegt worden (siehe Abbil-
dung 1). Seit Juli 2018 steht das
neue Forschungsgebäude den
Nutzern zur Verfügung und
bildet das infrastrukturelle
Rückgrat für zukünftige inter­
disziplinäre Spitzenforschung
an der Leibniz Universität
Hannover für den genannten
Wissenschaftsbereich unter
dem Dach der QUEST Leibniz­

26

HITec | Forschungsschwerpunkt

schung war für das HITec ein für zukünftige HITec­Service­ Quantenniveau beziehungs­
Standort wichtig, der nicht bereiche saniert wurde und ein weise am Quantenlimit zu er­
weit von den beteiligten Insti­ damit verbundener Neubau. möglichen, mussten bei der
tutionen entfernt ist. Dieser Der Neubau besteht aus­ Planung und Ausführung des
wurde an der Callinstraße in schließlich aus Laboren und ist HITec besondere Anforderun­
der Nähe der Hauptmensa vor mit einer Grundfläche von gen erfüllt werden: Zum einen
dem Hochhaus Appelstraße 1500 Quadratmetern für 100 eine optimale Schwingungs­
(siehe Abbildung 2) gefunden. bis 120 Forschende ausgelegt. isolierung der Räume und
Mit der Planung für das HITec Er verfügt über zwei Reinräu­ eine hohe Steifigkeit des Ge­
wurde Ende 2011 begonnen. me und 24 hochwertige Laser­ samtgebäudes sowie zum an­
Nach einer sehr langen Pla­ labore. Ebenso gehören zum deren eine extrem hohe
nungsphase aufgrund der ho­ Gesamtumfang des HITec Temperaturstabilität inner­
hen Komplexität des Gebäu­ auch drei Großgeräte. Dazu halb der Labore.
zählen eine Faserziehanlage
2 Erreicht wird die extrem gute
zur Herstellung weltraumtaug­ Schwingungsisolierung unter
des, die sich aus den hohen licher aktiver Glasfasern, ein anderem dadurch, dass der
Anforderungen an die Labore Very Long Baseline Atom In­ gesamte Laborbau in drei Ge­
und im HITec integrierte grö­ terferometer (VLBAI) und der bäudeteile untergliedert ist
ßere Infrastrukturprojekte er­ Einstein­Elevator zur Durch­ (siehe Abbildung 3). Diese drei
geben, wurde im September führung von Versuchen unter Gebäudeteile sind durch Deh­
2014 mit dem Bau begonnen. verschiedenen Gravitationsbe­ nungsfugen baulich voneinan­
Dieser erstreckte sich bis zur dingungen inklusive Schwere­ der getrennt. Ebenso wurde
Übergabe an die Leibniz Uni­ losigkeit. Diese Großgeräte bei allen Installationen, die
versität Ende Mai 2018. werden separat beschrieben. die einzelnen Gebäudeteile
Das HITec umfasst zwei Ge­ Um optimale Bedingungen miteinander verbinden, auf
bäude: ein Bestandsgebäude, für die Forschung auf dem eine entsprechende Entkopp­
welches als Bürogebäude und lung geachtet. Zu den Gebäu­
deteilen zählt neben dem
Labortrakt der Techniktrakt,
in dem die zentralen Lüf­
tungsanlagen, die Kälteerzeu­
gung und auch der Lastenauf­
zug untergebracht sind. Der
Gebäudeteil des Einstein­Ele­
vators beinhaltet das Großge­
rät sowie die zugehörige Ver­
suchsvorbereitung und den
Kontrollraum.

Der Laborteil (siehe Abbildung 4)
gliedert sich in zwei Labor­
spangen, die im Inneren des
Gebäudes Rücken an Rücken
liegen. Das Fehlen von Fens­
tern und Tageslicht ist hier ge­
wollt, da es sich bei den HITec
Laboren ausnahmslos um

34

27

Forschungsschwerpunkt | HITec

5 wird die Steifigkeit durch ex­ eine Temperaturkonstanz von
tra große Unterzüge sicherge­ +/­ 0,1 Kelvin erreicht. Um eine
Räume handelt, die in ihrer stellt. Diese weisen bei einer optimale Zusammenarbeit der
Ausstattungsqualität als Raumhöhe von zumeist 5 Me­ verschiedenen Arbeitsgrup­
Quantenoptik und Laserlabo­ tern eine Höhe von 1,5 Metern pen zu erreichen, ist ein opti­
re geeignet sind. Die Labor­ auf. maler Austausch von Daten
spangen sind umgeben von oder Signalen sehr wichtig.
einem großzügigen Flur mit Das zweite Hauptmerkmal Aus diesem Grund wurde das
großen Fenstern. Durch die des HITec, die hohe Tempera­ HITec mit einem Experimen­
Entkopplung des Estrichs der turstabilität, wird durch ent­ tiernetzwerk ausgestattet. Die­
Flure wird kein Trittschall in sprechende Klimageräte mit ses Netzwerk besteht aus ver­
die Labore übertragen. Zwi­ einer sehr ausgeklügelten Re­ schiedenen Datenkabeln und
schen den beiden Laborspan­ gelung erreicht. Dazu wird optischen Datenleitungen, die
gen befindet sich der soge­ über eine zentrale Zuluftanlage sternförmig von einem zentra­
nannte »Backbone«, also das die Außenluft zunächst auf­ len »Zeit­Labor« aus im Ge­
Rückgrat des Gebäudes. Der bereitet, also auf eine Grund­ bäude verlegt worden sind.
Boden des »Backbones«, der temperatur gebracht und ge­ Dadurch ist es möglich, ver­
aus Betonfertigteilen und filtert. Diese wird im Gebäude schiedene Labore für einen
Gitterrosten besteht, ist auf auf einzelne Zonennachbe­ Daten­ oder Signalaustausch
Elastomer­Lagern aufgelegt. handlungsgeräte verteilt. Von miteinander zu verbinden.
So werden keine Schwingun­ diesen Geräten ist für jedes Ebenfalls können so Signale
gen vom »Backbone« in die Labor mindestens eins vor­ zentral für alle verteilt wer­
Labore übertragen. Der Back­ handen. Mit ihrer Hilfe wird den. Dazu zählen zum Bei­
bone ist zu einem großen Teil die Luft aus der Zentrale auf spiel ein 10 MHz­ und 100
mit Gebäudetechnik belegt. die Anforderungen im Labor MHz­Zeitsignal zur Synchro­
geregelt. Der gesammelten nisation verschiedener Ver­
Zusätzlich gibt es hier Nutzer­ Abluft wird durch eine spezi­ suche. Alle Leitungen des
bereiche für jedes einzelne La­ elle Vorrichtung am Ende Experimentiernetzwerkes
bor. In diesen Bereichen kön­ Restenergie entzogen. Diese liegen in einem speziell ge­
nen Geräte aufgestellt werden, Energie wird für die Aufbe­ schirmten Kanal und werden
die in den Laboren durch Ge­ reitung der Frischluft wieder­ aus klimatischen Gründen
räuschentwicklung, Vibratio­ verwendet. Auf diese Weise durch die Labore geführt.
nen oder Wärmeentwicklung arbeitet das Gesamtsystem
stören würden. Durch vorhan­ sehr effizient. Neben diesen speziellen Ein­
dene Wanddurchbrüche kann richtungen bietet das HITec
der Anschluss an die Labore Mit Hilfe dieses hocheffizien­ den Forschenden eine sehr
geschaffen werden (siehe ten Systems wird eine Tempe­ gute allgemeine infrastruktu­
Abbildung 5). raturkonstanz von +/­ 1 Kelvin relle Ausstattung. Dazu ge­
in den Laboren erreicht. In ei­ hört eine ausreichende Ener­
Ein weiteres wichtiges Element nigen Laboren, in denen die gieversorgung, die zum Teil
zur Herstellung der Schwin­ Anforderungen an die Tem­ unterbrechungsfrei eingerich­
gungsfreiheit stellt der Bau­ peraturstabilität noch höher tet ist. Ebenso wird jedes
körper selbst dar. So steht das sind, wird mithilfe von Lami­ Labor mit technischen Gasen
HITec auf einem extra dicken nar­Flow­Einheiten lokal über (Argon; Stickstoff; Helium),
Fundament, das zum Teil bis den optischen Tischen sogar Kühlwasser zur Maschinen­
zu 100 cm stark ist. In den kühlung und sehr reiner öl­
oberen Ebenen des Gebäudes und wasserfreier Druckluft
versorgt.

Somit bietet das HITec den
Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftlern eine ideale
zukunftssichere Infrastruktur
und eine optimale Umgebung
zur gemeinsamen Forschung.

28

HITec | Forschungsschwerpunkt

Prof. Dr. Wolfgang Ertmer Dr.­Ing. Tobias Froböse Dr. Alexander Wanner
Jahrgang 1949, ist seit 1994 Jahrgang 1979, hat 2017 am Jahrgang 1978, hat 2013 am
Professor für Physik an der Institut für Transport- und Institut für Gravitationsphysik
Leibniz Universität Hannover. Automatisierungstechnik im in Technischer Physik promo-
Von 1997 bis 2009 war er Bereich der Transporttechnik viert. Seit 2013 hat er als
Sprecher des SFB 407 »Quan- promoviert. Seit Ende 2011 Geschäftsführer der QUEST
tenlimitierte Meßprozesse mit begleitet er die Planung und Leibniz Forschungsschule die
Atomen, Molekülen und Pho- den Bau des HITecs. Sein Ar- Planung und den Bau des
tonen«, von 2007 bis 2014 war beitsschwerpunkt ist die tech- HITec begleitet. Seit der Ge-
er Sprecher des Exzellenz nische Leitung des Gebäudes bäudeeröffnung im Juni 2018
Clusters »Quantum Enginee- sowie die Begleitung der ist er Geschäftsführer vom
ring and Space-Time Research« Großgeräte, darunter beson- HITec sowie vom Sonderfor-
(QUEST). Er ist Sprecher von ders die des Einstein-Elevators. schungsbereich 1227 DQ-mat.
QUANOMET und Sprecher des Kontakt: tobias.froboese@ Kontakt: alexander.wanner@
HITec-Vorstands. hitec.uni-hannover.de quest.uni-hannover.de
Kontakt: [email protected]
hannover.de

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Forschungsschwerpunkt | HITec

Der VLBAI-Teststand

EIN FALLTURM FÜR ATOME

Die Frage, wie weit man ein 1
Atom von sich selbst trennen
Der Very Long Baseline Atom kann, ist vielleicht eine der
Interferometer-Teststand faszinierendsten in der mo-
dernen Physik. Eine solche
(VLBAI) ist eine multifunktional Trennung mittels quantenme-
einsetzbare Experimentplatt- chanischer Delokalisierung ei-
form für atominterferome- nes Materiewellenpakets – das
trische Inertialsensorik zur Atom, beschrieben durch eine
Geodäsie und Grundlagen- quantenmechanische Wellen-
forschung in der Physik. Es ist funktion, befindet sich dann
eines der drei zentralen Groß- bis zur Detektion tatsächlich
gleichzeitig an zwei verschie-
denen Orten – ist nicht nur für
fundamentale Fragestellungen
in der Quantenmechanik inte-
ressant, sondern eröffnet auch
die Tür zu neuen Empfind-
lichkeitsrekorden.

geräte im Forschungsbau HITec. Vermisst man interferomet-
Drei Wissenschaftler vom risch – also mit Messmetho-
Institut für Quantenoptik den, die die Überlagerung
berichten. von Wellen nutzen, um zu
messende Größen zu bestim-
men – mit frei fallenden Ma-
teriewellen Beschleunigun-
gen wie zum Beispiel die An-
ziehung der Erde, so wird die
Messung umso empfindli-
cher, je länger die Materie-
wellen fallen. Ebenso führt
eine große Delokalisation der
Materiewellen während der
Messung zu höheren Emp-
findlichkeiten, ähnlich wie
durch die Verwendung eines
Meterstabs mit feinerer Un-
terteilung. Um hier die nächs-
te Größenordnung an Emp-
findlichkeit zu erreichen und
gleichzeitig die »Brücke« zwi-
schen Bodenexperimenten
und Apparaturen im Weltall,
an Bord derer prinzipiell
beliebig lange Freifallzeiten
möglich sind, zu bauen, stellt

30

HITec | Forschungsschwerpunkt

der Very Long Baseline Atom schließend überlagert wer- Spezies Rubidium und/
Interferometer-Teststand den: Interferenz findet statt. oder Ytterbium bereitge-
(VLBAI, siehe Abbildung 1) Dies bedeutet, dass abhängig stellt. Diese Testmassen
besonders viel Platz zur Ver- von Phasenunterschieden können dann entweder fal-
fügung: Als eines der drei zwischen den beiden Pfaden, len gelassen oder auf eine
zentralen Großgeräte im For- zum Beispiel ausgelöst durch Wurfparabel gebracht wer-
schungsbau HITec (nicht zu Beschleunigungen, am Inter- den, um im freien Fall den
verwechseln mit dem separat ferometerausgang verschieden Messzyklus zu durchlau-
stehenden Freifallsimulator viele Atome gezählt werden. fen.
»Einstein-Elevator«, in wel- Durch dieses Signal kann
chem nicht nur atomare Wel- dann auf die zu vermessende 2. Die Interferometriezone
lenpakete, sondern ganze Größe, im Beispiel die wir- ist das Herzstück des Test-
experimentelle Apparaturen kende Beschleunigung, Rück- stands. Um in der über 10
frei fallen können) erstreckt schluss gezogen werden. Meter langen Vakuumröh-
re Messungen durchzufüh-
2 Im Rennen mit den zwei an- ren, muss diese bestmöglich
deren Atominterferometern vor äußeren Störeinflüssen
sich das 15 Meter lange Fall- dieser Dimension in Wuhan geschützt werden. Neben
röhrenvakuumsystem über (China) und Stanford (USA) der Erzeugung von Ultra-
drei Stockwerke durch einen ist der VLBAI-Teststand mit hochvakuum innerhalb der
Schacht vom Keller bis über allerlei technischen Raffines- Röhre – hier herrschen bis
das Dach hinaus. sen gespickt, welche in Zu- zu tausendfach niedrigere
kunft herausragende Experi- Drücke als beispielsweise
In voller Analogie zu opti- mente erhoffen lassen. Die im nahen Erdorbit – spielt
schen Interferometern, wie Apparatur (Abbildung 1) lässt hier insbesondere eine kom-
sie beispielsweise kürzlich sich in drei Kernkomponen- plexe Konstruktion aus
zum spektakulären direkten ten unterteilen: Aluminium und speziel-
Nachweis von Gravitations- len Eisen-Nickel-Blechen
wellen verwendet wurden, 1. Die Quellen für ultrakalte (»Mu-Metall«) eine wich-
basieren auch Materiewellen- Atome sind der Ausgangs- tige Rolle: Die in Zusam-
interferometer auf Geometri- punkt für sämtliche Expe- menarbeit mit Prof. Peter
en, die mithilfe von Strahltei- rimente im Teststand. Mit- Fierlinger der Technischen
lern und Spiegeln realisiert hilfe sehr gut erforschter Universität München kon-
werden. Im Gegensatz zu op- Techniken aus dem Bereich zipierte Magnetfeldabschir-
tischen Interferometern tau- der Laserkühlung und der mung eröffnet eine neue
schen hier allerdings Materie Erzeugung ultrakalter Ära im Bereich der Magnet-
und Licht die Rollen: Strahl- Quantengase bis hin zur feldkontrolle in Materie-
teiler und Spiegel werden Bose-Einstein-Kondensati- welleninterferometern.
durch Laserstrahlen realisiert on – dem Materiependant Zwei Lagen Mu-Metall er-
und erzeugen Materiewellen- zum Laser – werden an bei- zeugen durch geschickte
überlagerungen, die gleich- den Enden der Interferome- Anordnung die Ablenkung
zeitig auf zwei räumlich ge- triezone etwa einmal pro von magnetischen Feldlini-
trennte Pfade gelenkt werden Sekunde Ensembles der en weg von der Interfero-
(Abbildung 2). Nach Umlen- metriezone.
kung können die Pfade an-
3. Den Referenzpunkt und
damit die Basis aller Expe-
rimente stellt die seismi-
sche Isolierung des Test-
stands dar. Hier werden
Methoden aus dem Feld
der experimentellen Gravi-
tationswellenphysik ver-
wendet: Mittels einer ge-
schickten Anordnung
spezieller Blattfedern aus
künstlich gealtertem Stahl
wird eine besonders hohe
Periodendauer der Eigen-
schwingung des Isolators
von einigen Sekunden
pro Schwingung erzeugt.

31

Forschungsschwerpunkt | HITec

Störeinflüsse oberhalb der Ei- von Unterwanderung des vollständig auf zwei großen
genfrequenz werden dadurch Grundwasserspiegels durch Theorien: der Quantenmecha-
natürlicherweise unterdrückt. Salzwasser von hoher Bedeu- nik und der allgemeinen Rela-
Um auch die mechanische Re- tung für den Menschen sind, tivitätstheorie von Einstein.
sonanz sowie tieferfrequente nichts mehr im Wege. Mit Da es bis heute aufgrund von
Störeinflüsse zu unterbinden, großen Netzwerken vieler Inkonsistenzen nicht gelun-
befinden sich auf der Platt- VLBAI-ähnlicher Instrumente gen ist, beide Theorien zu ei-
form mehrere Seismometer. auf der Erde können neue ner sogenannten »Weltformel«
Mit ihrer Hilfe werden Rest- Erkenntnisse über die elasti- zu vereinen, suchen Wissen-
bewegungen und rotationen schen Schwingungseigen- schaftler weltweit nach Verlet-
präzise erfasst und anschlie- schaften der Erde und gar zungen von bisher als gültig
ßend mittels von elektromag- neue Möglichkeiten zur Erd- anerkannten Gesetzen.
netischer Aktuatoren gekon- bebenvorwarnung gewonnen
tert. werden. Im VLBAI-Teststand soll ein
ganz zentrale Postulat von
Mithilfe des neuen VLBAI- Auch auf der fundamentalen Albert Einstein unter die Lupe
Teststands wird es möglich Seite stehen spannende Tests genommen werden: Fallen alle
sein, eine Vielzahl faszinieren- bevor. Gegenstand aktueller Körper unabhängig von ihrer
der Experimente sowohl im Forschung ist der Übergang Masse und anderer Eigen-
Bereich praktischer Anwen- zwischen dem Mikrokosmos, schaften am selben Ort immer
dungen als auch in der Geo- in dem die Quantenmechanik gleich schnell? Auf diese Frage
däsie, mit hoher Bedeutung dominiert und der makrosko- liefert keine Theorie eine Ant-
für die Grundpfeiler der fun- pischen Realität, wie sie unser wort – nur experimentelle
damentalen Physik durchzu- tägliches Leben bestimmt. Überprüfungen können hier
führen. Da die Empfindlichkeit des Licht ins Dunkel bringen. Im
Apparats auf der räumlichen Spektrum von anschaulichen
So wäre es zum Beispiel für Separation von Überlage- Tests dieser Universalität des
Geodäten eine Revolution, rungszuständen basiert, eig- freien Falls (UFF) wie dem Fall
Messungen der Erdbeschleu- nen diese sich hervorragend von Hammer und Feder auf
nigungen mit erhöhter Genau- zur Überprüfung eventuell der luftleeren Mondoberfläche
igkeit und stabil über sehr lan- existierender Grenzen dieser während der Apollo 15 Missi-
ge Zeitintervalle durchzufüh- makroskopischen Ausdeh- on bis hin zu hochempfindli-
ren. Prinzipiell stünde dann nung von quantenmechani- chen Experimenten mit Torsi-
neuem Verständnis von hyd- schen Zuständen. Weiterhin onswaagen auf der Erde und
rologischen Modellen, welche basiert unser derzeitiges Ver- mit speziellen Beschleuni-
in Küstenregionen aufgrund ständnis der modernen Physik gungssensoren der Microscope
Satellitenmission in 2017 konn-
te bisher keine Verletzung fest-
gestellt werden. Durch den
Vergleich des Freifalls von
Ytterbium- und Rubidiumen-
sembles im VLBAI-Teststand
wird ein neues Kapitel im Feld
der Quantentests der UFF auf-
geschlagen. Auf der spannen-
den Suche nach neuer Physik
ist hier also in Zukunft Vieles
zu erwarten!

Prof. Dr. Ernst M. Rasel Dr. Dennis Schlippert Étienne Wodey
Jahrgang 1965, ist Professor Jahrgang 1985, ist Gruppenlei- Jahrgang 1991, ist Doktorand
am Institut für Quantenoptik. ter am Institut für Quanten- am Institut für Quantenoptik.
Seine Arbeitsschwerpunkte optik. Seine Forschungs- Der Schwerpunkt seiner Dok-
sind Atomoptik, Quantenoptik schwerpunkte liegen in der torarbeit liegt in der techni-
sowie Präzisionssensoren für Atominterferometrie mit lan- schen Umsetzung der VLBAI-
Raum und Zeit. Kontakt: gen Fallzeiten und der Erfor- Atomfontäne und in der Erfor-
[email protected] schung neuartiger Sensorkon- schung neuer Atomquellen für
zepte für inertiale Messungen Ytterbium. Kontakt:
in dynamischen Umgebungen. [email protected]
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32

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Forschungsschwerpunkt | HITec

Der Einstein-Elevator

DER WELTWEIT ERSTE FALLTURM NEUER GENERATION MIT HOHER WIEDERHOLRATE

Der Einstein-Elevator ist die Das ambitionierte Ziel in der 1 Äußeres Tragwerk
Raumfahrt für die nächsten
zwei Jahrzehnte besteht darin, zur Gondelführung

weltweit erste Forschungsein- eine Kolonie auf dem Mars zu Inneres Tragwerk Führungsschiene für die
richtung für physikalische und errichten, zumindest wenn es zur Antriebsführung Rollen der Gondelführung
nach der Vision von Elon Musk
(SpaceX) geht. Für eine Koloni- Antriebssäule
mit den Statorelementen
alisierung sind allerdings noch des Linearsynchronmotors
produktionstechnische Experi- viele Fragen ungeklärt. Auf
Gondel
mente bei unterschiedlichen dem langen Flug zum Mars (Geführte Vakuumkammer
werden voraussichtlich metalli-
Antriebswagen
sche oder aus Kunststoff beste- Traverse zur Verbindung
Gravitationsbedingungen von hende Ersatzteile benötigt. Wie
der Antriebswagen
werden diese in Schwerelosig- Experimentträger mit der Gondel
Schwerelosigkeit bis zur fünf- keit produziert? Mit konventio-
Öffnung im Tragwerk
fachen Erdbeschleunigung mit nellen Werkzeug-maschinen? Koppelstange zur Beladung der Gondel
hoher Wiederholrate. Wissen- Im Druckverfahren? Sind die zur vertikalen
Astronauten auf dem Mars an- Krafteinleitung Entkoppeltes
gekommen, müssen sie sich äußeres Ringfundament

schaftler vom Institut für Unterkünfte errichten. Da die Gebäudefundament
Nutzlast für Bauteile von der

Transport- und Automatisie- Erde begrenzt ist, sollte mög-
lichst auf Ressourcen zurück-

gegriffen werden, die auf dem
rungstechnik stellen die Funk- Planeten vorkommen. Aber

wie werden aus den Mars-Roh-
tionen und einzigartigen Mög- stoffen Habitate gebaut, die

lichkeiten der dem Menschen nicht nur
Schutz vor kosmischer Strah-

Eigenkonstruktion vor. lung bieten, sondern im Inne-
ren auch eine Atmosphäre

erhält, in welcher der Mensch

atmen kann?

Die Entwicklung von Metho- Entkoppeltes
den und Techniken für diese inneres Fundament
sehr speziellen Einsatzgebiete
kann auf der Erde stattfinden.
Die Erprobung unter Schwere-
bedingungen, wie sie bei-
spielsweise im All oder auf
dem Mars vorherrschen, kann
dann in Falltürmen erfolgen.
Mithilfe geeigneter Versuchs-
aufbauten können darin Expe-
rimente von sehr kleinen Pro-
zessen aus der Quantenphysik

34

HITec | Forschungsschwerpunkt

bis hin zu sehr großen Auf- (µg = 10 -6 g – hier steht g für ge manuelle Arbeiten, ein ge- Abbildung 1
bauten aus dem Maschinen- eine Einheit/ein Vielfaches der ringer Automatisierungsgrad Querschnitt durch die Konstruktion
bau, beispielsweise zum 3D- Erdgravitation und nicht für und lange Pumpzeiten bei der des Einstein-Elevators. Zur Schwin-
Druck im All oder auf dem eine Masse in Gramm), Ver- Vakuumerzeugung. In beiden gungsentkopplung stehen die zwei
Mars, durchgeführt werden. suchsdauer sowie Dimension Anlagen wird das Experiment Türme (gelb und blau) auf jeweils vom
und Gewicht der Nutzlast un- in einer druckdichten Kapsel Gebäude getrennten Fundamenten.
Das Institut für Transport- terscheiden. Allerdings nut- in riesigen Vakuumkammern Für die nötige Stabilität sorgen 10 m
und Automatisierungstechnik zen alle Falltürme das gleiche ungeführt fallengelassen und ins Erdreich getriebene Bohrpfähle.
hat die Entwicklung einer Prinzip: Das Fallenlassen ei- durch einen Behälter mit Sty-
neuartigen Anlage federfüh- nes Versuchsträgers im Vaku- roporkugeln wieder abge- Abbildung 2
rend übernommen und wurde um, beschleunigt durch die bremst. Ein Katapult ermög- Die Computeranimation vermittelt
dabei von Kollegen aus der Erdgravitation. Keiner dieser licht zudem im Fallturm bereits einen hervorragenden Ein-
Quantenoptik unterstützt. Falltürme ermöglicht es, Gra- Bremen eine Verdoppelung druck davon, wie es später im
Vom ersten Entwurf bis hin vitationsbedingungen, wie sie der Versuchsdauer von 4,7 s Einstein-Elevator einmal aussehen
auf knapp 9,3 s durch einen wird: Der Versuchsträger wird in
2 auf dem Mond oder dem Mars vertikalen Parabelflug. der Beladeebene bei angehobenem
auftreten, nachzustellen. Der Gondeloberteil eingebracht.
zur Bauüberwachung und der Einstein-Elevator ist die erste Falltürme der nächsten
Entwicklung eigener Mess- Anlage weltweit, die zusätz- Generation
und Steuerungskonzepte ist lich zu reinen Schwerelosex-
der Aufbau dieses Gerätes perimenten die Kapsel auch In den vergangenen zehn Jah-
durch ein kleines Team von gebremst fahren und somit ren wurde am ZARM in Bre-
Institutsmitarbeitern in Zu- andere Gravitationsbedingun- men, bei der NASA in Cleve-
sammenarbeit mit den Firmen gen simulieren kann und das land (Ohio) und in Hannover
Ingenieur Büro Heinz Berlin bei einer gleichzeitig hohen an einer neuen Fallturmgene-
(Planung und Konstruktion), Wiederholrate, welche statisti- ration gearbeitet. Treibend wa-
Eilhauer Maschinenbau GmbH sche Untersuchungen in die- ren die Ziele: Erzeugung par-
(Generalunternehmer für Stahl- sen wissenschaftlichen Expe- tieller Gravitation und Steige-
bau, Maschinenbau, Elektro- rimenten kosten- und zeit- rung der Wiederholrate. Die
technik), InTraSys GmbH günstig zulässt. Konzepte unterscheiden sich
Innovative Transportsysteme in ihrer Ausführung, haben
(Antriebs- bzw. Bremssystem Die Wiederholrate bei konven- aber alle gemeinsam, dass
und Regelungstechnik), tionellen Falltürmen ist meist Hochleistungsantriebe sowie
Hall BV (Gondel und Traverse) stark eingeschränkt. Zum Bei- präzise Mess- und Regelungs-
und Stercom Power Solutions spiel ermöglichen die beiden technik zum Einsatz kommen
GmbH (SuperCap-Anlage) bekanntesten Forschungs- und der Automatisierungsgrad
realisiert worden. großanlagen, die NASA Zero bei der Versuchsdurchführung
Gravity Research Facility (132 m stark gesteigert wird. Auf gro-
Einstein-Elevator versus Freifallweg, 5,18 s Falldauer) ße Vakuumkammern wird ver-
konventionelle Falltürme und der Fallturm Bremen (110 m zichtet. Stattdessen fährt eine
Freifallweg, 4,7 s Falldauer), Kabine, welche den Experi-
Weltweit existiert eine Viel- nur zwei bis drei Experimente mentaufbau umgibt, von
zahl an Falltürmen, die sich in pro Tag. Gründe dafür sind Schienen geführt auf und ab.
der Genauigkeit der Schwere- unter anderem zeitaufwändi- In Bremen existiert mittlerwei-
losigkeit/Mikrogravitation le ein Prototyp, die NASA wer-
tet noch Konzeptstudien aus.
Die Fertigstellung des Ein-
stein-Elevators ist für das Win-
tersemester 2018/2019 geplant.

Große wissenschaftliche
Experimente im vertikalen
Parabelflug

Im Einstein-Elevator können
große experimentelle Aufbau-
ten untersucht werden. Diese
können eine Größe von 1,7 m
im Durchmesser und 2 m
Höhe bei einem Gewicht von

35

Forschungsschwerpunkt | HITec

3 bis zu 1000 kg haben. Eine zung weiterer vier zuschaltba- standhalten muss, sind Tests
druckdichte Hülle sorgt bei rer Wirbelstrombremsen wird nötig, bei denen ein schneller
Abbildung 3 Bedarf für eine erdähnliche die bewegte Masse sicher auf Wechsel in einem Sekunden-
Die Gondel des Einstein-Eleva- Atmosphäre im Innern des Hydraulikzylindern abge- bruchteil von multipler Gravi-
tors ist vollständig aus kohlen- Trägers. Außerdem können setzt, die die Restgeschwin- tation zu partieller Gravitation
stofffaserverstärktem Kunststoff elektrische Energie, Druckluft, digkeit schlussendlich auf oder Schwerelosigkeit erfol-
gefertigt und hat bei einer Ge- Kühlmittel oder Prozessgase null reduzieren. gen kann. Beispielsweise kön-
samthöhe von 4,5 m und einem zwischengespeichert werden. nen im Einstein-Elevator Be-
Durchmesser von 2 m eine Mond, Mars, Raketenstart schleunigungen, wie sie in
Masse von ca. 450 kg. Vor dem Ein Hochleistungslinearan- Ariane 5-Raketen (maximal
Einbau in den Einstein-Elevator trieb beschleunigt die Gondel Im Bereich von 0 g bis 1 g wer- 4,55 g) oder Sojus-Raketen
wird die Gondel auf Vakuumdich- samt Experimentträger mit ei- den Mond- oder Marsgravita- (maximal 4,30 g) auftreten,
tigkeit getestet, um später eine nem Gesamtgewicht von etwa tion nachgestellt. Dabei wird nachgestellt werden. Bei den
Vakuumqualität von mindestens 2,7 t auf einer Strecke von 5 m in der Beschleunigungsphase höheren Beschleunigungen
10-2 mbar zu gewährleisten. mit einer Beschleunigung von mit im Vergleich zum Schwe- sind allerdings die Versuchs-
5 g innerhalb von 0,5 s auf relos-Profil geringerer Be- zeiten stark reduziert (1,4 s
Abbildung 4 20 m/s (= 72 km/h). Dazu wer- schleunigung gestartet, so- bei 1,5 g bis 0,5 s bei 5 g), da
Der Linear-Synchron-Motor in den 4,8 MW Antriebsleistung dass die Anfangsgeschwin- hierfür lediglich der Weg der
den zwei Antriebssäulen sorgt benötigt, die von einem Su- digkeit ebenfalls geringer ist. Beschleunigungsphase zur
für die nötige Beschleunigung perkondensator-Energiespei- Entsprechend des gewünsch- Verfügung steht.
von maximal 5 g. Im unteren Be- cher bereitgestellt werden. ten Profils wird anschließend
reich mit sechs parallelen Stator- in Aufwärtsrichtung zusätz- Wiederholrate von 100 Experi-
reihen für die Beschleunigung Während des vertikalen Para- lich beschleunigt und in der menten pro 8-Stunden-Schicht
und im oberen Bereich mit zwei belflugs kompensiert der An- Abwärtsrichtung entspre-
Statorreihen zum Ausgleich von trieb Luft- und Rollwider- chend gebremst. Die mögliche 100 Experimente in einer
Luft- und Rollwiderstand. stand entlang der 20 m langen Dauer der Versuchsdurchfüh- 8-Stunden-Schicht bedeuten,
Auffälliges Merkmal: Um die Freifallstrecke, sodass die rung hängt vom Fahrprofil ab dass ein Experiment alle 4 bis
Turm-in-Turm-Konstruktion Gondel einer idealen vertika- und kann zwischen 4 s bei 5 min. gestartet wird. In der
deutlich zu erkennen, sind der len Wurfparabel folgt. Bei den nahe 0 g und bis zu 12,8 s bei Zeit zwischen den Versuchs-
Turm für die Gondelführung in Schwerelosexperimenten löst 0,9 g betragen. Bei den Experi- durchführungen befindet sich
gelb (Institutsfarbe ITA) und der sich nach der Beschleuni- menten mit partieller Gravita- die Gondel in der Parkpositi-
Turm für den Antrieb in blau gungsphase im Inneren der tion bleibt der Experimentträ- on. Diese Zeit wird genutzt,
(Farbe der LUH) lackiert. Alle Gondel der Experimentträger ger fest mit dem Boden der um das Experiment wieder
beweglichen Komponenten wie vom Gondelboden und schwebt Gondel verschraubt. auszurichten. Der Experi-
die Antriebswagen und das kräftefrei für 4 s. Am Ende mentträger wird während des
Schienensystem zur Einbringung des Schwerelosfluges werden Auch der Bereich von 1 g bis freien Falls durch die Coriolis-
des Experimentträgers sind für Experimentträger und Gon- 5 g ist nutzbar und wissen- kraft beeinflusst, das heißt die
einen maximalen Kontrast in rot delboden wieder angenähert. schaftlich interessant, wenn- Erde dreht sich unter dem Ex-
lackiert. Die einzelnen Antriebselemen- gleich dieser nicht im Fokus periment weiter und es landet
te werden kurzgeschlossen, liegt. Für die Entwicklung von daher nicht dort, wo es zuvor
sodass diese als Wirbelstrom- Technik, die in Schwerelosig- gestartet ist. Die dafür we-
bremse arbeiten. Die Gondel keit präzise funktioniert, aber sentliche Komponente ist ein
wird mit bis zu 5 g wieder ab- zuvor einem Raketenstart automatisches Ausrichtsys-
gebremst. Mit der Unterstüt- tem, welches den Experiment-
träger in der Gondel zentriert,
4 ohne diese dafür öffnen zu
müssen. Außerdem wird die
Zeit zwischen den Versuchs-
durchführungen zum Wieder-
aufladen des Superkondensa-
tor-Energiespeichers sowie
zum Abkühlen des Antriebs
genutzt. In der Parkposition
werden zudem die Energie-
speicher des Experimentträ-
gers automatisch gekoppelt
und nachgeladen. Darüber hi-
naus können die Experiment-
daten über eine permanente
Datenverbindung zwischen
Kontrollraum und Experiment

36

HITec | Forschungsschwerpunkt

heruntergeladen und analy- Kraftübertragung ermöglichen Quantenoptik gemeinsam mit
siert sowie die Parameter für diese Entkopplung. Schwin- dem Laserzentrum Hannover
den nächsten Flug hochgela- gungen aus dem Antrieb und e.V. aus deren Kernthemen ini-
den werden. dessen Führung werden nicht tiiert. Darunter sind Themen
auf das sensible Experiment wie 3D-Druck, Lasermaterial-
Hohe µg-Qualität übertragen. Außerdem um- bearbeitung, Pulverhandha-
gibt den Experimentträger im bung in Schwerelosigkeit, Lo-
Während sich die Experimen- Gondelinneren ein Vakuum gistik im All (zum Beispiel Ma-
te in Schwerelosigkeit befin- mit einem atmosphärischen terial- und Bauteilhandhabung
den, sind die Restbeschleuni- Druck von < 10-2 mbar, sodass auf der Raumstation oder auf
gungen auf das Experiment so auch Luftstöße und Schallwel- der Mond-/Marsoberfläche)
gering wie möglich zu halten. len nicht übertragen werden. sowie Abbau, Transport und
Gerade quantenoptische Experi- Bei der Konstruktion des Expe- Verarbeitung von Material zum
mente benötigen eine mög- rimentträgers ist außerdem auf Unterkunftsbau. Darüber hin-
lichst hohe µg-Qualität (Mik- eine hohe Steifigkeit und ein aus besteht auch der Bedarf in
rogravitation). Der angestreb- schnelles Abklingverhalten der physikalischen Grundla-
te Zielwert liegt bei < 10-6 g. bei Restschwingungen geachtet genforschung beispielsweise
Um dieses Ziel zu erreichen, worden. an ultrakalten Quantengasen
sind Experiment beziehungs- (zum Beispiel Bose-Einstein-
weise die Gondel und der An- Die ersten Experimente stehen Kondensaten) sowie deren
trieb voneinander entkoppelt. in den Startlöchern Atominterferometrie und
Eine aufwändige Turm-in- Materiewellenexperimenten.
Turm-Konstruktion mit sepa- Die ersten Forschungsprojekte Hierbei können die statisti-
raten Fundamenten für die im Einstein-Elevator werden schen Kampagnen aufgrund
Türme der Antriebs- sowie durch das Institut für Trans- der hohen Wiederholrate erst-
der Gondelführung und einer port- und Automatisierungs- mals in adäquater Zeit und zu
speziellen Konstruktion zur technik sowie das Institut für deutlich geringeren Kosten als
bisher durchgeführt werden.

Dipl.-Ing. Christoph Lotz Sebastian Lazar, B.Sc. Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer
Jahrgang 1985, ist seit 2011 Jahrgang 1990, ist seit 2016 Jahrgang 1964, ist Leiter des
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Wissenschaftlicher Mitarbeiter Instituts für Transport- und
des Instituts für Transport- des Instituts für Transport- Automatisierungstechnik und
und Automatisierungstechnik und Automatisierungstechnik Wissenschaftlicher Direktor des
und der QUEST Leibniz For- und der QUEST Leibniz For- Laser Zentrum Hannover e.V..
schungsschule. Seit November schungsschule. Sein Arbeits- Seine Forschungsschwerpunkte
2014 leitet er die Gruppe schwerpunkt ist die elektro- sind unter anderem die Auto-
Transporttechnik. Sein Ar- technische Betreuung des matisierung von Förderanlagen
beitsschwerpunkt ist das Ma- Aufbaus des Einstein-Eleva- und innerbetrieblichen Trans-
nagement des Projektes Ein- tors, insbesondere der Mess- portsystemen sowie die Inte-
stein-Elevator. Kontakt: und Steuerungstechnik. gration innovativer Sensortech-
[email protected] Kontakt: sebastian.lazar@ nologien in diese Anlagen, die
hannover.de hitec.uni-hannover.de Lasermaterialbearbeitung und
die Optronik. Kontakt:
[email protected]
hannover.de

37

Forschungsschwerpunkt | HITec

Mehr als nur Lichtleitung

INNOVATIVE GLASFASERHERSTELLUNG AM HITEC

1

In den Laboratorien des

HITec-Gebäudes können auf-

grund der technischen Ausstat-

tung in Zukunft neuartige,

laseraktive und strahlungsharte

Fasern realisiert werden.

Wissenschaftler vom Institut

für Quantenoptik und vom Optische Glasfasern oder Die Lichtleitung in optischen Abbildung/Infokasten 1
Laser Zentrum Hannover e.V. Lichtwellenleiter sind aus vie- Fasern beruht auf dem Effekt
berichten über die Verbindung len Bereichen unseres Alltags der Totalreflexion, der an der (a) Verteilung des Brechungsin­
der klassischen Forschung an nicht mehr wegzudenken: In Grenzfläche zwischen einem dexes in einer optischen Glas­
laseraktiven Glasfasern mit komplexen medizinischen An- optisch dichteren hin zum op- faser. Ein innerer, hochbre­
wendungen werden Glasfa- tisch dünneren Medium auf- chender Faserkern mit Bre­
Weltraumanwendungen. sern zum Beispiel bei der En- tritt (s. Infokasten 1): Ein inne- chungsindex n1 ist umgeben
Ziel dabei ist es, doskopie eingesetzt. Auch in rer hochbrechender Faserkern von einem niedrigbrechenden
der modernen industriellen (n1) ist umgeben von einem Mantel mit n1 > n2. Die Bre­
ein Forschungszentrum Produktion, vor allem der La- niedrigbrechenden Mantel chungsindexvariation inner­
für die Herstellung von sermaterialbearbeitung sind (n1 > n2). Die Brechungsindex- halb der Glasfaser wird dabei
Spezialfasern zu etablieren. optische Fasern in der Strahl- variation innerhalb einer sol- durch den Einsatz unter­
führung oder als Strahlquelle chen Glasfaser wird dabei schiedlicher Fremdatome, so­
bereits etabliert. Ebenso wer- durch die Verwendung unter- genannter Dotanden, im Kern
den in der Sensorik mehr und schiedlicher Fremdatome, so- und im Mantel erreicht und
mehr Konzepte auf der Basis genannter Dotanden, im Kern führt zu einer Lichtleitung in­
von Glasfasern entwickelt. und im Mantel erreicht. Der nerhalb des Faserkerns. Un­
Der Begriff Lichtwellenleiter so ausgebildete Wellenleiter terhalb eines kritischen Ak­
wird aber heute überwiegend ermöglicht eine nahezu ver- zeptanzwinkels der einfallen­
assoziiert mit der modernen lustfreie Führung optischer den Lichtstrahlen in die Faser
optischen Datenübertragung Strahlung über hunderte von werden diese im Faserkern ge­
über Glasfaserkabel und ihrer Kilometern. Glasfasern kön- führt, wobei die lokale Krüm­
enormen Kapazität, die im nen mittlerweile aber viel mung des Wellenleiters an der
Zeitalter des Hochgeschwin- mehr, als nur eine reine Licht- Grenzfläche zwischen Kern
digkeits-Internets den gesam- leitung: Durch eine Dotierung und Mantel eine Rolle spielt.
ten Globus umspannt. Heut- des Faserkerns mit seltenen
zutage lassen sich mittels mo- Erden, wie zum Beispiel Ytter- (b) Aufbau einer optischen Glas­
dernster Multiplexverfahren bium, kann eine Verstärkung faser. Der aus Glas bestehende
Signalübertragungsraten von von Licht bis hin zur Laserak- Kern bzw. der Mantel werden
bis zu 1014 bit/s pro Faser errei- tivität erreicht werden. Mo- zum mechanischen Schutz mit
chen. derne Faserlasersysteme lie- einem Schutzmantel aus meh­
reren Polymerschichten über­
zogen.

328

HITec | Forschungsschwerpunkt

gen auf einem Leistungsni- zum Beispiel maßgeschneiderte ckelt wird. Aus einer einzigen Abbildung 2
veau von über 100 kW und faserbasierte Strahlquellen für Preform können auf diese
finden vielfältige Verwendung neuartige Sensorkonzepte, er- Weise viele Kilometer Glasfa- Modified Chemical Vapor
in Forschung und Industrie. arbeitet werden. Die Fasertech- ser kontinuierlich gezogen Deposition (MCVD)­Anlage
nologie am HITec soll hier den werden. Die gesamte Herstel- mit einer Glasdrehbank im
Die Aktivitäten der For- Status einer zentralen Enab- lungskette wird von einer um- Zentrum. Die Prozessteuerung
schungsgruppe »Integrierte ling-Technologie einnehmen. fassenden optischen und me- erfolgt mittels eines zentralen
Photonik« am HITec fügen sich chanischen Charakterisierung Systems, das neben der Zusam­
in diesen innovativen Themen- Der Prozess der Herstellung begleitet, um die komplexe mensetzung des Reaktionsge­
komplex der modernen Faser- einer Glasfaser umfasst fol- Prozessführung zu kontrollie- mischs auch die Traversen des
technologie ein. Im Vorder- gende Schritte: Ausgehend ren. Brenners steuert.
grund sollen dabei aber nicht von einem Anforderungspro- (Quelle: Lumentum)
neue Rekorde für Hochleis- fil wird zunächst ein Faserde- Am HITec-Gebäude werden
tungsfaserlaser stehen, son- sign erarbeitet, das neben der diese Fertigungsschritte ge-
genwärtig mit der Einrichtung
2 Geometrie der Faser auch ein von modernsten Anlagen um-
entsprechendes Dotierungs- gesetzt. Für die Preformher-
dern vielmehr die Realisierung profil vorgibt und das die di- stellung steht ein spezielles
von neuartigen laseraktiven versen optischen Eigenschaf- Labor zur Verfügung, das auf
und strahlungsharten Fasern. ten der Faser bestimmt. Dieses einer Fläche von etwa 80 m2
Diese Spezialfasern sollen in Faserdesign bildet die Grund- alle notwendigen Apparatu-
der Entwicklung von hochsta- lage für die Erzeugung einer ren in Reinraumumgebung
bilen Strahlquellen sowie in di- Faserpreform – einem Glas- beherbergt. Kernstück des
versen Experimenten im Be- stab mit einem Durchmesser Labors ist eine Glasdrehbank,
reich der Grundlagenforschung von 10 bis zu 50 mm und einer die mit einer Anordnung von
eingesetzt werden, wobei Länge bis über einem Meter. Wasserstoff/Sauerstoff-Bren-
strahlungsharte Fasern deren Die Preform entspricht bezüg- nern und einer komplexen
Einsatz im Weltraum ermögli- lich der Materialfolge und des Gaszufuhreinheit ausgestattet
chen sollen. Durch die beste- Brechwertprofils einer vergrö- ist (siehe Abbildung 2). Die Pre-
hende Forschungslinie Quano- ßerten Version der späteren formherstellung erfolgt mit-
met der Wissenschaftsallianz Faser und definiert damit tels des Modified Chemical
der Technischen Universität weitgehend deren spätere op- Vapor Deposition (MCVD)-Ver-
Braunschweig und der Leibniz tische Eigenschaften. Die ei- fahrens. Dafür wird die Dreh-
Universität sowie der EFRE- gentliche Faser wird schließ- bank mit einem speziellen
Kooperation LaPOF soll in Zu- lich in einem Faserziehturm Glasrohr bestückt, das als
kunft eine Expertise für Faser- hergestellt. Dafür wird die Flussreaktor dient und den
technologie am Standort Han- Preform unter präzise kontrol- späteren Mantel in der Faser-
nover ausgebildet werden. Ziel lierten Bedingungen lokal auf- architektur bildet. Die Reak-
ist es, ein Forschungszentrum geschmolzen und unter kons- tanden werden in Form flüch-
für die Herstellung von Spezi- tantem Zug zur Faser ausge- tiger Verbindungen einge-
alfasern zu etablieren. Neben zogen. Gleichzeitig erfolgt setzt, in die Gasphase über-
eigener Forschung zur Opti- eine zusätzliche Ummante- führt und in das Glasrohr ein-
mierung und Analytik von la- lung der empfindlichen Glas- geleitet. (siehe Abbildung 3) Die
seraktiven und strahlungshar- oberfläche zum mechanischen Reaktandgasmischung enthält
ten Fasern sollen für andere und chemischen Schutz, bevor vornehmlich das äußerst kor-
mit dem HITec assoziierte For- die Faser schließlich aufgewi- rosive Siliziumtetrachlorid
schungseinrichtungen spezifi- (SiCl4) sowie hochreinen Sau-
sche Problemlösungen, wie erstoff (O2), die anschließend
thermisch durch den traver-
sierenden Brenner zur Reakti-
on gebracht werden. Bei der
Reaktion bildet sich feiner
Ruß aus amorphen Glaspar-
tikeln (SiO2), die sich in der
Folge auf der Innenwand des
Glasrohres abscheiden. So
wird im Prozess, unter konti-
nuierlicher Rotation des Glas-
rohres, schichtweise die Pre-
form aufgebaut – beginnend
vom äußeren Mantel hin zum
späteren Kern. Durch Ände-

393

Forschungsschwerpunkt | HITec

Abbildung 3 3 kann eine Dotierung des befindet sich im Mantelrohr
Schematische Darstellung des Kerns mit laseraktiven Materi- ein relativ poröses Gefüge aus
Modified Chemical Vapor Depo­ rung der Reaktandgasmi- alien erfolgen, wobei relativ Quarz-Ruß, vergleichbar mit
sition (MCVD)­Verfahrens: schung bei jeder Brennertra- komplexe metallorganische einem Schwamm. Die große
Flüchtige Vorstufen der Glasbild­ verse kann eine quasi konti- Verbindungen dem Gemisch Oberfläche kann in der Folge
ner und Dotanden, vornehmlich nuierliche Variation der zugefügt werden müssen. Die dazu genutzt werden, weitere
Siliziumtetrachlorid (SiCl4) sowie radialen Dotandenkonzentra- Dotierung erfolgt dabei als Dotanden darauf zu binden
Aluminiumchlorid (AlCl3), Ger­ tion erreicht werden. Typische Gasphasenprozess simultan und mittels eines anschließen-
maniumtetrachlorid (GeCl4) und Dotanden zur Steigerung des zur Bildung der Glaspartikel, den Sinterprozesses in der
Phosphoroxychlorid (POCl3), Brechungsindexes sind dabei wodurch sehr homogene Dot- Glasmatrix zu fixieren. Pro-
werden mittels Trägergasen (Sau­ Germanium (Ge), Phosphor andenverteilungen im Material zessbedingt verbleibt im Zen-
erstoff (O2) und Helium (He)) in (P) und Aluminium (Al), wäh- erreicht werden. Nach Ab- trum des Glasrohres ein klei-
ein Substratrohr eingeleitet und rend Bor (B) und Fluor (F) den schluss des MCVD-Prozesses ner offener Kanal, der ab-
dort thermisch zur Reaktion ge­ Brechungsindex des Glases schließend bei Temperaturen
bracht. Entstehender Glas­Ruß verringern. In gleicher Weise von etwa 2000 °C durch die
scheidet sich in der Folge schicht­ 4 Oberflächenspannung des
weise innerhalb des Glasrohres verflüssigten Glases kollabiert,
ab. Der Aufbau der Faserpreform woraufhin sich ein kompakter
erfolgt vom Mantel hin zum Fa­ Glasstab bildet.
serkern. Eine Laseraktivität der
Fasern kann durch weiteren Zu­ Nach einer eingehenden In-
satz flüchtiger Seltenerdchelate spektion und Charakterisie-
in die Reaktandgasmischung rung der Preform bezüglich
erreicht werden. Durch Variation der erreichten optischen Ei-
der Reaktandgasmischung zwi­ genschaften und der Konfek-
schen einzelnen Abscheidungs­ tionierung erfolgt dann die
zyklen lässt sich eine graduelle Übergabe an den Faserzieh-
Änderung des Brechungsindexes turm. Im HITec-Gebäude ist
innerhalb der Preform einstellen. in einem Reinraum ein Faser-
ziehturm mit einer Höhe von
Abbildung 4 12 m installiert, der mit allen
Preformhalterung und Graphit­ Komponenten zur Herstellung
ofen eines Faserziehturms. Die komplexer Fasergeometrien
eingespannte Preform wird zu­ ausgestattet ist. Dem Herstel-
nächst lokal auf Temperaturen lungsprozess folgend wird die
bis zu 2200 °C erhitzt, sodass Preform zunächst in die Hal-
das Glas verflüssigt wird. Die tevorrichtung des Ziehturms
Prozessparameter werden dabei eingesetzt und dann am unte-
so eingestellt, dass ein Glasfaden ren Ende mit einem Graphit-
mit definiertem Durchmesser ofen lokal auf Temperaturen
gezogen werden kann. bis zu 2200 °C erhitzt (siehe
(Quelle: Rosendahl Nextrom) Abbildung 4). Das Glas wird
hierbei verflüssigt, ist aller-
dings noch immer hochviskos.
Die bereits in der Preform ein-

40

HITec | Forschungsschwerpunkt

gestellte Dotandenverteilung Aufgrund der geringen dere auch mit der Quan-
bleibt unter definierten Pro- Dicke kühlt die empfindliche tensensorik, die im wissen-
zessbedingungen vollständig Glasfaser bereits nach weni- schaftlichen Konzept des
erhalten. Unter konstanter Re- gen Metern Entfernung zum HITec-Gebäudes und in den
gelung der Temperatur ent- Graphitofen ausreichend ab kooperierenden Instituten
steht zunächst ein Tropfen an (typische Faserdurchmesser eine herausragende Rolle
der Preform, welcher der Gra- liegen beispielsweise bei spielt. Weitere Aspekte, die
vitation folgend abtropft und 125 µm). Im weiteren Verlauf das besondere Potenzial der
einen entsprechenden Glasfa- des Zugprozesses kann die Einrichtung widerspiegeln,
den nach sich zieht. Wenn der Glasfaser mit verschiedenen sind die umfangreichen, flexi-
Tropfen aufgefangen und der Polymeren beschichtet wer- blen Möglichkeiten zur Dotie-
entstandene Faden kontinuier- den. Das sogenannte Coating rung und komplexen Co-Do-
lich bei permanenter Kontrolle dient der mechanischen Stabi- tierung der Fasern mit ver-
seines Durchmessers geför- lisierung der Faser und wird schiedenen Elementen und
dert wird, entsteht die Licht- im letzten Teil des Ziehturms sogar Nanopartikeln. Mit der
leitfaser mit einem der Pre- ausgehärtet, bevor die Glas- neuen Fertigungskette für
form analogen Dotierungs- faser auf ihre Bruchstabilität Glasfasern im HITec-Gebäude
profil und den korrelierten geprüft und auf eine Spulen- werden herausragende techni-
optischen Eigenschaften. So einheit gewickelt wird. sche Möglichkeiten für die Er-
können aus einer einzelnen forschung neuartiger Konzep-
Preform (Länge ca. 1,5 m, Ein wesentliches Alleinstel- te für optische Glasfasern ge-
Durchmesser ca. 5 cm) bis lungsmerkmal der einge- schaffen, die für die weitere
zu 200 km Faser innerhalb richteten Labore ist die Ver- Entwicklung der Lasertechnik
eines Arbeitstages ausgezo- bindung der klassischen und insbesondere deren An-
gen werden, was einer maxi- Forschung an laseraktiven wendungen wichtige Impulse
malen Fördergeschwindig- Glasfasern mit Weltrauman- setzen können.
keit von etwa 400 m Faser wendungen, den Quanten-
in der Minute entspricht. technologien und insbeson-

Prof. Dr. Detlev Ristau Dr. Axel Rühl Dr. Matthias Ließmann
Jahrgang 1957, ist Professor Jahrgang 1975, leitet die Jahrgang 1982, ist wissen-
am Institut für Quantenoptik Quanomet Arbeitsgruppe schaftlicher Mitarbeiter am
der Leibniz Universität Han- »Integrierte Photonik« am Institut für Quantenoptik und
nover und arbeitet seit über Institut für Quantenoptik der seit 2012 in die Planungen der
30 Jahren in der optischen Leibniz Universität Hannover. Aktivitäten der Faserherstel-
Dünnschichttechnologie. Seine Forschungsinteressen lung am HITec eingebunden.
Seine Forschungsschwer- beinhalten neben Fasertech- Sein Forschungsschwerpunkt
punkte sind unter anderem nologie und Laserentwicklung umfasst die Charakterisierung
die Entwicklung und präzise mit einem Schwerpunkt auf optischer Komponenten.
Kontrolle moderner Ionen- Faserlasersysteme auch Kontakt: [email protected]
prozesse für die Fertigung Präzisionsspektroskopie und hannover.de
hochwertiger und stabiler Frequenzmetrologie.
optischer Schichten. Kontakt: [email protected]
Kontakt: [email protected] hannover.de

415

Forschungsschwerpunkt | HITec

Ultragenaue Taktgeber

OPTISCHE UHREN IN DER ANWENDUNG

Im HITec arbeiten Geodäten Einführung 1 zig, aber mit heutigen Uhren
und Physiker der Leibniz sind Höhenunterschiede von
Optische Atomuhren sind die von Höhenreferenzsystemen wenigen cm bereits messbar.
Universität Hannover (LUH) genausten Messinstrumente, und die Bestimmung von Hö- Dabei ist die erreichbare Hö-
zusammen mit Wissenschaft- die uns aktuell zur Verfügung henunterschieden, um bei- henauflösung unabhängig
lern der Physikalisch-Techni- stehen. Die besten heutigen spielsweise den Anstieg des vom Abstand zwischen den
Uhren haben eine relative Meeresspiegels oder langsa- Uhren und nur limitiert
schen Bundesanstalt (PTB) Gangungenauigkeit von weni- me Landanhebungen oder durch die Genauigkeit, mit
unter anderem daran, optische gen 10-18; damit würde die -absenkungen zu bestimmen. der die Uhren verglichen
Uhren und deren Vergleiche für Zeitdifferenz zwischen diesen Daher arbeiten im HITec Geo- werden können.
Anwendungen in der sogenann- Uhren nach 14 Milliarden Jah- däten und Physiker der Leib-
ten relativistischen Geodäsie ren – der Zeit vom Urknall bis niz Universität Hannover Für den Einsatz in der Geodä-
zu erschließen. Anhand dieser heute – weniger als eine Se- (LUH) zusammen mit Wis- sie müssen optische Uhren
kunde betragen. Eine berech- senschaftlern der Physika- noch »feldtauglich« werden:
neuen Technologien können tigte Frage drängt sich gerade- lisch-Technischen Bundesan- Das heißt, die fragilen Labor-
unter anderem postglaziale zu auf: Wer braucht überhaupt stalt (PTB) unter anderem da- aufbauten müssen transporta-
Anhebung von Landmassen so genaue Uhren? Diese ultra- ran, optische Uhren und bel und unempfindlich gegen-
oder der Anstieg des Meerwas- genauen Taktgeber finden un- deren Vergleiche für Anwen- über Umwelteinflüssen ge-
serspiegels vermessen werden. ter anderem Anwendungen dungen in der sogenannten macht werden, sodass Uhren
in der Grundlagenforschung relativistischen Geodäsie zu nach dem Transport an geodä-
wie zum Beispiel bei der Be- erschließen. Nach Albert Ein- tisch relevante Orte auch wie-
antwortung der Frage nach steins Relativitätstheorie ge- der funktionieren. Dafür sol-
dunkler Materie, deren Exis- hen Uhren in einem Gravitati- len zusammen mit anderen
tenz eine mögliche Erklärung onspotenzial (wie dem der HITec Wissenschaftlern bei-
für erstaunliche astrophysika- Erde) langsamer, als Uhren spielsweise spezielle miniatu-
lische Phänomene ist. Eine außerhalb eines solchen Po- risierte Komponenten für op-
Wechselwirkung mit »norma- tenzials. Mit einer relativen tische Uhren entwickelt und
ler« Materie würde zu einer Gangänderung von 10-16 pro getestet werden.
Verschiebung von Energieni- Meter Höhenunterschied ist
veaus in Atomen führen. Be- der Effekt auf der Erde win-
stimmte Modelle dunkler Ma-
terie sagen Oszillationen oder
Dichteunterschiede voraus,
die wir beim Durchflug der
Erde durch dunkle Materie
über einen sich ändernden
Gangunterschied zwischen
unterschiedlichen optischen
Uhren messen könnten.

Aber es gibt auch praktische
Anwendungen optischer Uh-
ren, die von der hohen Ge-
nauigkeit profitieren wie zum
Beispiel in der Geodäsie. Eine
der zentralen Aufgaben der
Geodäsie ist die Etablierung

42

HITec | Forschungsschwerpunkt

Eine weitere Voraussetzung nen, werden Uhrenlaser meist lang kommerziell nicht ver- Abbildung 1
für die Anwendung in der re- auf optische Resonanzen von fügbare gehärtete Glasfasern
lativistischen Geodäsie ist die Spiegelresonatoren vorstabili- für ultra-violettes Licht für An der PTB entwickelter
hochpräzise Übertragung von siert. Dazu muss der Abstand diesen Einsatz entwickelt transportabler optischer
Frequenzen über große Dis- der Spiegel auf ein Zehntel werden. Eine enge Abstim- Resonator.
tanzen, um die Uhren mitein- des Durchmessers eines Pro- mung zwischen HITec Wis- Bild: PTB
ander vergleichen zu können. tons stabil gehalten werden! senschaftlern und den Uh-
Daher wird im HITec am Uh- Im HITec sollen daher ausge- ren-Experten der PTB stellt si-
renvergleich über Freistrahl- hend von an der PTB entwi- cher, dass die entsprechenden
strecken geforscht, die eines ckelten Resonator-Designs Komponenten direkt in exis-
Tages Uhrenvergleiche über (siehe Abbildung 1) transportab- tierenden beziehungsweise
Satellit und damit sogar über le Systeme entwickelt werden, im Aufbau befindlichen
Kontinente hinweg ermögli- die unempfindlich gegenüber transportablen optischen Uh-
chen könnten. störenden Vibrationen und ren zum Einsatz kommen.
Temperatureinflüssen sind Durch den im HITec erzielten
Darüber hinaus sollen im und deren intrinsische ther- Technologieschub in der Ent-
HITec auch anderen Forschern mische Restbewegung mög- wicklung optischer Uhren
hochgenaue Zeit- und Fre- lichst klein ist. Dazu wurden werden neue Anwendungen
quenzreferenzen zur Verfü- in einem der HITec Labore in der Geodäsie, wie die Ver-
gung gestellt werden. Dazu vom Rest des Gebäudes ge- messung der postglazialen
wird ein entsprechendes Sig- trennte Sockel gegossen, die Anhebung von Landmassen
nal, das über eine optische eine besonders schwingungs- oder der Anstieg des Meer-
Faser von der PTB in Braun- arme Umgebung für den Auf- wasserspiegels, erst möglich.
schweig ans HITec geliefert bau und die Charakterisie-
wird, dort mit höchster Quali- rung der optischen Resonato- Frequenz-Freistrahlübertragung
tät und Ausfallsicherheit in ren zur Verfügung stellen.
die Labors verteilt. Faser-gestützte Methoden zur
Für das Kühlen und Einfan- Frequenzübertragung ermög-
Miniaturisierte Komponenten gen der Atome sind komplexe lichen höchstpräzise Messun-
für optische Uhren optische Aufbauten mit vie- gen und Vergleichsexperi-
len schaltbaren und fein in mente über weite Strecken
Uhren basieren im Allgemei- ihrer Frequenz abstimmbaren quer durch Deutschland und
nen auf der Zählung von peri- Laserstrahlen notwendig. Europa. Aktuell werden dazu
odischen Vorgängen wie zum Diese Aufbauten müssen ty- meist konventionelle Glasfa-
Beispiel der Rotation der Erde pischerweise auf wenige Mi- sern eingesetzt, die mit spezi-
oder der Schwingung eines krometer genau über mehrere ellen Verstärkern ausgestattet
Quarzes. Optische Uhren nut- Meter Strahlweg stabil blei- einen störungsfreien Ver-
zen als Referenz schmalban- ben. Das sind große Heraus- gleich der Uhren auf einem
dige Übergänge zwischen forderungen an die thermi- Niveau von 10-18 und besser
zwei elektronischen Zustän- schen und mechanischen Ei- ermöglichen. Dieser Ansatz
den in gefangenen und mit genschaften des Aufbaus. Im ist jedoch auf Uhrenverglei-
Laserlicht gekühlten Atomen. HITec sollen in Zusammenar- che zwischen Standorten li-
Durch Abfragen des Über- beit mit Experten für derarti- mitiert, welche mit einer ent-
gangs mit einem Uhrenlaser ge Aufbauten am Institut für sprechenden hochwertigen bi-
kann die Frequenz des Lasers Quantenoptik und dem Al- direktionalen Faserverbin-
auf den Übergang stabilisiert bert-Einstein-Institut sowie dung verbunden sind. Insbe-
werden. Die Schwingungen den Glasfaser-Spezialisten sondere Frequenzvergleiche
des Lasers bei optischen Fre- vom Laser Zentrum Hanno- über Kontinente hinweg ge-
quenzen im Bereich von 500 ver kompakte sowie ther- stalten sich schwierig, da die
Billionen Schwingungen pro misch- und vibrations-un- in Unterseekabeln verbauten
Sekunde (500 THz) stellt den empfindliche optische Auf- Verstärker für den Uhrenver-
Ausgang der Uhr dar, der ent- bauten für Uhren realisiert gleich nicht geeignet sind.
weder gezählt oder mit ande- werden, die sogar Raketen- Eine Vielzahl an zukünftigen
ren Uhren verglichen werden starts überstehen. Dazu sol- Anwendungsmöglichkeiten
kann. Je frequenzstabiler und len neben der Miniaturisie- optischer Uhren, wie zum
schmalbandiger der Uhrenla- rung konventioneller Aufbau- Beispiel die relativistische
ser ist, desto kürzer ist die er- techniken auch Ansätze Geodäsie, erfordern hingegen
forderliche Mittelungszeit, um basierend auf Hydroxid-kata- Frequenzvergleiche zwischen
eine bestimmte Frequenzauf- lytischem Verbinden sowie weit entfernten, teilweise mo-
lösung zu erreichen. Um die Aufbauten ganz in Glasfasern bilen Stationen. Um diese An-
sehr schmalen optischen realisiert und getestet wer- wendungen erschließen zu
Übergänge abfragen zu kön- den. Weiterhin sollen hier bis- können, wären Satellitenge-

43

Forschungsschwerpunkt | HITec

stützte Übertragungswege satz ist die Sichtbarkeit des sowie die Entwicklung von
ideal. Schon jetzt werden in- Satelliten bei schlechtem Wet- Strategien um Phasenfehler
ternationale Zeitskalen über ter und die durch Turbulen- von mehr als einem Radian
bidirektionale Hochfrequenz- zen hervorgerufenen optische aufgrund der großen Störun-
Verbindungen über Satelliten Weglängenänderungen. Da gen mit möglichst kurzer La-
etabliert. Aufgrund der im die meisten Turbulenzen in tenz zu kompensieren. Als
Vergleich zu Schwingungen den ersten 5 bis 10 km in der weiterer Schritt sollen opti-
bei optischen Frequenzen um Erdatmosphäre auftreten, sche Inter-Satelliten-Fre-
bis zu eine hunderttausend genügt es, horizontale Frei- quenzvergleiche für flexible
Mal langsameren Schwin- strahlstrecken mit dieser Dis- Feldstudien und interkonti-
gungsfrequenz dieser Verbin- tanz zu untersuchen. In den nentale Vergleiche realisiert
dungen ist die erreichbare speziell dafür ausgelegten werden.
Auflösung entsprechend ge- Dachlabors im HITec sollen
ringer und für den Vergleich optische Transponder entwi- Mit der Möglichkeit optische
Frequenz- und Zeitsignale
Abbildung 2 2 mit Satelliten auszutauschen,
eröffnen sich neue Möglich-
Illustration des optischen Frei- keiten jenseits der kontinent-
strahl-Frequenzvergleichs zwi- übergreifenden relativisti-
schen einer Bodenstation und schen Geodäsie. So wären
einem Satelliten. zum Beispiel optische Uhren
in Navigationssatelliten der
nächsten Generation mit hö-
herer Positionsgenauigkeit
denkbar. Synchronisierung
der Uhren in den Navigati-
onssatelliten durch direkte
optische Links würde zu ei-
ner höheren Ausfallsicherheit
führen, da nur noch spora-
disch Kontakt mit Bodenstati-
onen aufgenommen werden
müsste.

von optischen Uhren daher ckelt und für Freistrahlüber- Multi-Nutzer Frequenzver-
nicht adäquat. Einen Ausweg tragung eingesetzt werden. teilung zwischen PTB und HITec
bieten zukünftige bidirektio- Wichtige Forschungsfragestel-
nale optische Freistrahlver- lungen, die beantwortet wer- Neben Anwendungen in der
bindungen zwischen Boden- den sollen, sind das Mitfüh- relativistischen Geodäsie und
stationen und Satelliten (siehe ren des Laserstrahls bei nicht- der Navigation stellen hoch-
Abbildung 2). Ein offensichtli- geostationären Satelliten genaue Zeit- und Frequenz-
ches Problem bei diesem An- entlang der Satellitenbahn signale auch für andere Nut-
zer im HITec eine wertvolle
Abbildung 3 3 Ressource dar. So können bei-
spielsweise die Rauscheigen-
Schema der Frequenzverteilung schaften von Lasern und
im HITec. Oben: Verteilung einer optischen Resonatoren für
auf GNSS basierten standard Gravitationswellendetektoren
10 MHz Referenz für alle Labors. (s. Beitrag »Vom All aus« in
Unten: Transfer einer hochstabi- dieser Ausgabe) charakteri-
len optischen Referenz auf eine siert werden. Laser und Ra-
optisch generierte Radiofrequenz diofrequenzen mit überragen-
und optische Nutzerfrequenzen. den Kohärenzeigenschaften
werden in der Atominterfero-
metrie mit langer Basisline
(s. Beitrag »Der VLBAI-Test-
stand«) und der Quanten-
metrologie mit kalten Atomen
(s. Beitrag »Spukhafte Fern-
wirkung zwischen kalten
Atomen«) benötigt. HITec

44

HITec | Forschungsschwerpunkt

Forschung an globalen Satel- nes sogenannten optischen tischen Referenz auf eine
litennavigationssystemen Frequenzkamms, den man qualitativ etwas schlechtere,
(Global Navigation Satellite sich als Meterstab im Fre- aber lokal verfügbare, Mikro-
System, GNSS) profitieren da- quenzraum vorstellen kann, wellen-Referenz implemen-
von, dass über eine präzise zu den benötigten Wellenlän- tiert werden. Neben der For-
Zeitreferenz der Uhrenfehler gen und Radiofrequenzen schung an der Verteilung op-
in den Satelliten-Signalen he- konvertiert. Eine wesentliche tischer Referenzen höchster
rausgerechnet werden kann. Forschungsaufgabe im HITec Güte sollen auch die Erzeu-
All diese Forschungsanwen- wird es sein, praktikable und gung und Verteilung von
dungen werden von einer in im Hinblick auf zukünftige besonders rauscharmen Ra-
Deutschland einzigartigen Anwendungen auch für die diofrequenzen im HITec un-
Infrastruktur bedient (siehe Industrie taugliche Multi- tersucht und ausgewählten
Abbildung 3): Die PTB in Nutzer-Verteilerkonzepte auf Labors zur Verfügung gestellt
Braunschweig liefert ein höchstem Qualitätsniveau werden. Dies ermöglicht neue
hochgenaues optisches Fre- und einer 24/7 Verfügbarkeit Anwendungen beispielswei-
quenzsignal bei 1.5 µm Wel- zu entwickeln. Daher sollen se in der Messtechnik und
lenlänge über stabilisierte auch Rückfallkonzepte, wie könnte zusammen mit Indus-
Glasfasern ans HITec. Dort zum Beispiel das automati- triepartnern kommerzialisiert
wird das Signal mit Hilfe ei- sche Umschalten von der op- werden.

Prof. Dr. Piet O. Schmidt Dr. Anna-Greta Paschke Dr. Harald Schnatz
Jahrgang 1970, ist seit 2009 Jahrgang 1985, studierte Jahrgang 1957, ist seit 2011
Professor für Experimental­ Physik an der Universität Leiter des Fachbereichs
physik an der Leibniz Universi­ Hamburg und promovierte Quantenoptik und Längen­
tät Hannover und Leiter des am Institut für Quantenoptik einheit an der Physikalisch­
QUEST­Instituts für Experi­ der Leibniz Universität Technischen Bundesanstalt
mentelle Quantenmetrologie Hannover, wo sie seit 2017 (PTB) in Braunschweig.
an der Physikalisch­Techni­ eine Arbeitsgruppe leitet. Kontakt: Harald.Schnatz@
schen Bundesanstalt (PTB) in Kontakt: [email protected]­ ptb.de
Braunschweig. Seit 2016 ist hannover.de
er Sprecher des SFB 1227
DQ­mat. Seit 2017 ist er Mit­
glied im HITec­Vorstand und
Mitglied im Wissenschaftli­
chen Rat von QUANOMET.
Kontakt: Piet.Schmidt@
quantummetrology.de

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Forschungsschwerpunkt | HITec

Die Vermessung der Erde

NEUE METHODEN ZUR BEOBACHTUNG VON MASSENVARIATIONEN

An den Fakultäten für Bauin- Das Schwerefeld der Erde stellt 1 zwischen Testmassen in ei­
genieurwesen und Geodäsie eine der wichtigsten Bezugs­ nem Satelliten entwickelt wer­
und für Mathematik und Physik größen für die globale Positio­ Meeresspiegelvariationen den. Hier profitiert man von
angesiedelt, nutzt der Sonder- nierung und zur Überwa­ oder Änderungen im Grund­ der Grundlagenforschung am
forschungsbereich (SFB) 1128 chung von gravimetrischen wasser verursacht werden. Albert­Einstein­Institut (AEI)
Prozessen im System Erde dar. Damit stehen der Klima­ und im Zusammenhang mit der
»Relativistische Geodäsie Jedes Messinstrument, das Erdsystemforschung ganz Gravitationswellendetektion.
und Gravimetrie mit zum Beispiel mithilfe einer Li­ neue Methoden und Beobach­
belle (Hilfsmittel zum Hori­ tungsgrößen zur Verfügung. Das regionale und lokale
Quantensensoren« (geo-Q) die zontieren von Geräten ähnlich Schwerefeldbestimmung mit Schwerefeld kann mit terrest­
Grundlagen der Quantenphysik, einer Wasserwage) senkrecht Quantensensoren rischen gravimetrischen
um neue Beobachtungsverfah- aufgestellt wird, richtet sich Im Sonderforschungsberei­ Messmethoden erfasst wer­
automatisch nach der Lotlinie ches geo­Q werden Verfahren den. Neuartige Gravimeter,
ren und Instrumente für auf das Schwerefeld aus. Als entwickelt, um das Schwere­ Quanten­Gravimeter, nutzen
geodätische Anwendungen zu Referenzfläche wird dabei das feld der Erde auf nahezu allen die Atominterferometrie, um
entwickeln. Ein großer Teil der sogenannte Geoid definiert, räumlichen und zeitlichen punktweise Schwerewerte zu
Technologie-Entwicklungen eine Fläche konstanten Schwe­ Skalen noch besser erfassen bestimmen. Damit lassen sich
wird nun in den HITec-Laboren repotenzials (Äquipotenzial­ zu können. Globale Schwere­ schnell kleinräumige Massen­
fläche). Das Geoid entspricht feldinformationen werden aus variationen, zum Beispiel im
vorangetrieben. etwa der mittleren Meeres­ Satellitenmessungen abgelei­ Grundwasser, beobachten.
oberfläche in Ruhe, die man tet, wozu optische Methoden Präzise optische Uhren kön­
sich gedanklich unter den (Stichwort Laserinterferome­ nen im Sinne der relativisti­
Kontinenten fortgesetzt vor­ trie) zur Abstandsmessung schen Geodäsie (siehe unten)
stellen kann. Praktisch konnte zwischen Satelliten oder auch genutzt werden, um die ter­
diese Fläche bisher nicht direkt
beobachtet werden, sondern
das Geoid wurde indirekt aus
Satellitenbeobachtungen und
terrestrischen Messungen mit
Gravimetern abgeleitet. Trotz­
dem stellt es die wichtigste
Bezugsfläche für alle Arten
von Höhensystemen dar, da
Äquipotenzialflächen eindeu­
tig definieren, in welche Rich­
tung Wasser fließt. Die globale
Vereinheitlichung existieren­
der Höhensysteme stellt eine
der größten Herausforderun­
gen der modernen Geodäsie
dar. In den letzten Jahrzehn­
ten konnten mithilfe immer
besserer Verfahren auch zeit­
liche Variationen des Schwere­
feldes bestimmt werden, die
etwa durch das Abschmelzen
kontinentaler Eismassen, durch

46

HITec | Forschungsschwerpunkt

restrische Schwerefeldbestim­ der Messwerte aufgrund der vergleichsweise groß und auf­ Abbildung 1
mung zu unterstützen. Vor al­ Ermüdung der Materialien. wendig zu transportieren, je­ Schematische Darstellung der
lem dienen sie aber dazu, phy­ Ein radikal neuer Ansatz sind doch wurde innerhalb des Eckpfeiler des Sonderforschungs-
sikalische Höhen und das Quantengravimeter, bei denen Forschungsvorhabens bereits bereichs geo-Q: Atom- und
Geoid über große Entfernun­ fallende Atomwolken statt gezeigt, dass mithilfe von Laserinterferometrie sowie Uhren
gen abzuleiten. dem Fall einer großen Test­ Atomchips eine Miniaturisie­ erlauben eine genaue Messung
masse analysiert werden. Um rung möglich ist. Zukünftige des Erdschwerefeldes.
Optische Uhren, Atom­ und ein homogenes und vor allem Instrumente können also sehr
Laserinterferometrie sind drei präzise messbares Objekt zu viel kleiner ausfallen und sind Abbildung 2
Komponenten der Quantenme­ haben, muss eine solche damit leicht zu transportieren Messkopf des transportablen
trologie, die in HITec weiter er­ Atomwolke auf unter einen und billiger zu produzieren. Quantengravimeters QG-1:
forscht werden und die Eck­ mikro­Kelvin über dem abso­ Der besondere Vorteil ist hier­ Zu sehen ist das Vakuumsystem,
pfeiler des Sonderforschungs­ luten Nullpunkt herunterge­ bei, dass diese Instrumente in dem Bose-Einstein-Kondensate
bereichs geo­Q bilden. kühlt werden – es entsteht ein driftfrei sind, da keine mecha­ erzeugt werden, um das Schwere-
nische Ermüdung mehr ein­ feld der Erde zu messen.
2 treten kann. Mit diesen Inst­
rumenten lassen sich völlig
neue gravimetrische Mess­
konzepte realisieren.

Relativistische Geodäsie mit
optischen Atomuhren

Albert Einstein postulierte mit
seiner Allgemeinen Relativi­
tätstheorie, dass Uhren unter­
schiedlich schnell ticken, ab­
hängig vom Abstand zu gro­
ßen Massen. Uhren an der
Erdoberfläche laufen langsa­
mer als Uhren, die weiter ent­
fernt sind. Man kann also aus
dem Gangunterschied zweier
hoch­präziser Uhren die Hö­
hendifferenz ermitteln. Diese
Methode der »relativistischen
Geodäsie« bietet neue Mög­
lichkeiten der Höhen­ und
Schwerefeldbestimmung. Sie
erfordert aber hochpräzise
Atomuhren, die durch Glasfa­
serkabel miteinander verbun­
den sind. Ein Höhenunter­
schied von einem 1 cm ent­
spricht dabei einem relativen
Frequenzunterschied zweier
Uhren von 10­18. Das Verfahren
wird auch als chronometri­
sches Nivellement bezeichnet.

Quantengravimetrie sogenanntes Bose­Einstein­ Optische Atomuhren sind
Kondensat. Das Quantengra­ hochkomplizierte Apparatu­
Klassische Gravimeter sind vimeter QG­1 ist der Prototyp ren und waren bislang nur in
durch ihre mechanischen eines solchen Instruments den Laboren einiger großer
Komponenten begrenzt und und wird zurzeit am Institut Forschungsinstitute zu finden.
unterliegen Fehlereinflüssen, für Quantenoptik entwickelt. Die transportable optische
wie zum Beispiel einer Drift Noch sind die Instrumente Strontiumuhr der Physika­
lisch­Technischen Bundesan­
stalt (PTB, PD Dr. Christian
Lisdat) eröffnet jetzt erstmals
die Möglichkeit für Messun­
gen »im Feld«.

47

Forschungsschwerpunkt | HITec

Abbildung 3 3 Die neuen optischen Uhren
haben somit das Potenzial,
Der transportable Messcontainer geodätische Höhenmessungen
der PTB und ein Blick in das zu revolutionieren und einige
Innenleben des Containers: Die Beschränkungen der traditio­
optische Uhr ist mittig auf dem nellen geodätischen Techni­
Messtisch zu sehen. ken zu überwinden. Vor allem
Foto: PD Dr. Christian Lisdat (PTB) für die Etablierung eines welt­
weit einheitlichen Höhenrefe­
renzsystems eröffnet die Me­
thode ganz neue Möglichkei­
ten. Um die transportablen
optischen Uhren tatsächlich
in der Praxis einzusetzen,
müssen sie allerdings noch
die gewünschte Genauigkeit
von 1 cm im Feldeinsatz er­
reichen.

Abstandsmessungen zwischen
Satelliten mittels
Laserinterferometrie

Für eine Messkampagne, die einer zweiten Uhr im 90 Kilo­ Quantengravimeter und opti­
von Experten aus England, meter entfernten Turin. Par­ sche Uhren erlauben es, lokale
Italien und Deutschland allel wurde die Gravitations­ Messungen durchzuführen.
durchgeführt wurde, ist die potenzialdifferenz zwischen Um aber ein globales Bild des
Strontiumuhr ins Modane den Uhren mit konventionel­ Schwerefeldes und seiner zeit­
Underground Laboratory len geodätischen Messmetho­ lichen Variationen zu bekom­
im Fréjus­Tunnel zwischen den bestimmt. Die Auswer­ men, bedarf es Satellitenmes­
Frankreich und Italien ge­ tung zeigte, dass die Ergeb­ sungen. Das Prinzip ist dabei
fahren worden. Dort maß nisse beider Messungen recht einfach: Zwei Satelliten
das Team die Differenz der konsistent waren – ein Mei­ bewegen sich im freien Fall im
Gravitationspotenziale zwi­ lenstein in der Entwicklung Schwerefeld der Erde. Durch
schen dem Standort der Uhr transportabler optischer Uh­ dessen räumliche und zeitli­
im Inneren des Berges und ren. che Variationen ändern die
beiden Satelliten kontinuier­
Abbildung 4 4 lich ihren Abstand. Misst man
nun diese Abstandsänderung,
Abstandsvariationen aufgrund kann man das Schwerefeld ab­
der Massenanziehung des Hima- leiten. Die Genauigkeit der
layagebirges (oben), die Topo- Abstandsmessung bestimmt
graphie und die Bodenspur des dabei die Qualität des berech­
Satelliten im Bild unten. neten Schwerefeldes – je ge­
Foto: aus der Pressemitteilung des nauer die Messung zwischen
Albert-Einstein-Institut Hannover den Satelliten, desto hochauf­
vom 2. Juli 2018 lösender und zuverlässiger ist
die Bestimmung.

Das Prinzip wurde mit der
Satellitenmission GRACE im
Jahr 2002 erstmals umgesetzt,
damals noch mit einem Mik­
rowellenmessgerät zur Ab­
standsmessung, mit dem man
eine Genauigkeit von etwa
10 µm erreichte. Für die Nach­
folgemission GRACE Follow­
On wurde vom Albert­Ein­
stein­Institut Hannover ein
Laserinterferometer – kurz
LRI (Laser Ranging Interfero­

48