Technologie Deutschlands größte Denkfabrik

Der Nobelpreis für Peter Grünberg, den Physiker aus Jülich, war erst der Anfang. Aus der Region westliches Rheinland soll nun eine blühende Landschaft für Innovationen werden - ein deutsches Silicon Valley.

Wenn Achim Bachem zwischendurch mal kurz Motivation nachtanken will, öffnet er das Fenster. Von überall dringt dann Baulärm in sein Büro. Der Krach, der anderen Zeitgenossen leicht den Nerv raubt, ist für den Vorstandsvorsitzenden des Forschungszentrums Jülich (FZJ) ein Vorbote des Fortschritts - und entsprechend willkommen. Denn das Rattern und Rumpeln, das Stampfen und Hämmern der Baumaschinen signalisiert Aufbauleistung. Das Forschungszentrum wächst.

Straßen werden verbreitert, Kräne drehen sich über Rohbauten, und im Norden des Campus werden die letzten Kabel verlegt für "Jugene", den schnellsten zivil genutzten Großrechner der Welt. Der geht gerade in Betrieb für 200 europäische Forschergruppen aus den Materialwissenschaften, aus der Teilchenphysik oder der Umweltforschung. Die schwarzen Schaltschränke füllen ein klimatisiertes Gebäude, so groß wie eine Tennishalle.

Doch es sind nicht nur die Bauprojekte, die Achim Bachems Laune heben. Es ist der neue Geist, der hier herrscht. "Wir können die Aufbruchstimmung förmlich mit Händen greifen", sagt der Mathematik- und Informatikprofessor. "Die deutsche Forschungsszene hat die Aufholjagd zum internationalen Wettbewerb gestartet. Und wir mischen ganz vorn mit."

Jülich, mit 4400 Mitarbeitern Europas größtes interdisziplinäres Forschungszentrum, startet durch. Im Dezember wurde Peter Grünberg der Physik-Nobelpreis verliehen - der erste fürs FZJ wie für dessen Dachorganisation, die Helmholtz Gemeinschaft. Es ist ein Vorstoß in die Weltliga der Weißkittel. Denn Grünbergs bahnbrechende Forschungen zum Riesen-Magnetowiderstand zeigen, dass in Jülich Wissenschaft auf internationalem Spitzenniveau betrieben wird.

Ein Aufbruch, den die Wissenschaftler im westlichen Rheinland selbst initiiert haben - ein Aufbruch, der zeigt, was in der deutschen Wissenschaft allen Verkrustungen zum Trotz möglich ist. Und was noch möglich sein soll: Bachem und seine Jülicher Kollegen wollen die Einöde hinter den Abraumhalden des Braunkohlentagebaus in eine blühende Hightech-Landschaft verwandeln, so etwas wie Deutschlands Antwort auf Silicon Valley.

Das Berliner Forschungsministerium unterstützt solche Pläne im Rahmen der Hightech-Initiative: durch Forschungsprämien, die bei Entwicklungskooperationen zwischen Forschungseinrichtung und Unternehmen bis zu einem Viertel der Kosten decken. Die Exzellenzinitiative von Bund und Ländern fördert unter anderem den Zusammenschluss von Hochschulen mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen. Bekanntestes Beispiel ist Karlsruhe: Seit die Universität einen Kooperationsvertrag mit dem Forschungszentrum geschlossen hat, darf sie sich "Eliteuni" nennen - und erhält zusätzlich 96 Millionen Euro.

Grundlegender Strategiewechsel

Auf den ersten Blick ist Jülich nicht gerade der ideale Standort für internationale Spitzenforschung. Die Region ist dröge, grau und gesichtslos. Auffüllflächen, vom Tagebau verwüstet, wechseln sich ab mit müffelnden Kohlfeldern. Jahrein, jahraus weht ein nasser Westwind. Keine einladende Umgebung für die internationale Forscherelite.

Nur: Genau so einen öden und abgelegenen Standort hatten die FZJ-Gründer gesucht, als das damalige Kernforschungszentrum 1956 seinen Betrieb aufnahm, um die friedliche Nutzung der Atomenergie voranzutreiben. Es sollte weit entfernt sein von der Zivilisation - abgeschirmt von argwöhnischen und von neugierigen Blicken.

In den 90er Jahren hatte sich das Modell endgültig überlebt, die Jülicher Forscher standen im Abseits. Das Vertrauen in die Atomkraft war in jener Zeit nach Tschernobyl so gründlich verdunstet wie die vielen tausend Tonnen Kühlwasser, die auf die glühenden Betontrümmer des explodierten russischen Reaktors gesprüht werden mussten. Großtechnologien waren damals in Deutschland so beliebt wie Fadenwürmer im Fischfilet.

Doch der damalige Vorstand des FZJ nutzte die Zeit der allgemeinen Ratlosigkeit für einen grundlegenden Strategiewechsel. Die Forschungsreaktoren wurden abgeschaltet und zerlegt, die Kerntechnik wurde zu einem Arbeitsgebiet unter vielen. Neue Forschungsbereiche entstanden, die sich Themen zuwenden wie Bio- und Nanosystemen, Neurowissenschaften und Biophysik, Chemie und Dynamik der Geosphäre, Energieforschung und Simulationswissenschaften.

Einst als Hort der Atom-Geheimwissenschaft von Hundestaffeln bewacht und hinter Stacheldraht versteckt, hat Jülich sich und seine Labors systematisch geöffnet. Die Materialwissenschaftler suchen heute nach Technologien, die Transistoren, Dioden und andere mikroelektronische Bauteile aus der Grundsubstanz Silizium immer noch kleiner und noch leistungsfähiger machen.

Die Energieforscher experimentieren derweil mit neuen Brennstoffzellen, mit Plasmaphysik und mit Photovoltaik. Der Bereich Schlüsseltechnologien erforscht sogenannte bioelektronische Hybride - Proteine als elektronische Schaltelemente - sowie die Halbleiter-Nanoelektronik.

Schnittmenge der großen Fächer

Die Beispiele zeigen, wie vielschichtig ein modernes Forschungszentrum wie das in Jülich heute arbeitet - und wie interdisziplinär. "Die Nuggets, die Goldklumpen der Erkenntnis", so der ehemalige FZJ-Chef Joachim Treusch, finde man heute nicht mehr in der klassischen Physik, Chemie oder Pharmazie, sondern in den Schnittmengen der großen Fächer, "im Feld, das auch die Nachbardisziplin bearbeitet".

Welches Potenzial in diesem Ansatz steckt, führt zum Beispiel Ulrich Schurr vor. Der Botaniker leitet am FZJ das Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre. Als er den Posten im Sommer 2001 antrat, wollte er große Treibhäuser bauen. Dabei fiel ihm auf, dass diese dramatisch Energie verschwenden, jedenfalls wenn sie in herkömmlicher Bauweise errichtet sind. Ein Sakrileg für Ökoforscher.

Also entwickelte Schrurr gemeinsam mit den Bautechnologen des FZJ neue Scheiben aus UV-durchlässigem Glas sowie aus Plastikfolien, die ein wärmedämmendes Luftpolster bilden. Die Bauelemente, ein Ergebnis des interdisziplinären Prinzips, sind inzwischen patentiert. Ihr Einsatz spart rund 40 Prozent Heizölkosten. Kommerzielle Gärtnereien, die ihre Treibhäuser damit errichten, können ihre Setzlinge obendrein ein paar Wochen früher ins Freiland umpflanzen und insgesamt schneller verkaufen. Denn dank der hohen UV-Intensität im Treibhaus wachsen die Keime rascher. Der Zeitgewinn erhöht die Margen der Gärtner abermals beträchtlich.

Die Jülicher Hightech-Plantage hat inzwischen das Format einer mittelgroßen Werkshalle. Gläserne Schotten und Schiebetüren trennen die verschiedenen Klimazonen, Laboranten in Gummistiefeln rangieren klobige Schubkarren. Andere programmieren die Computer, die Licht, Wasser und Frischluft für die einzelnen Beete dosieren. Es riecht nach frischer, feuchter Erde.

Mit seinen Treibhausexperimenten untersucht Botanikprofessor Schurr derzeit vor allem die Dynamik der Phytosphäre. Also jene Prozesse in den 30 Metern über und unter der Erdoberfläche, die von Blattpflanzen mitbestimmt werden. Unter anderem will Schurr herausfinden, wie sich eine Bärlauchsorte züchten ließe, die auch im Beet gedeiht. Bisher muss jedes Blatt des begehrten Krauts im Wald gesammelt werden. Der Tiefkühlmulti Iglo hat das FZJ mit der Neuzüchtung beauftragt, um künftig massenweise Pizzen auch mit Bärlauch würzen zu können.

Für Schurrs Nachbarn in der Abteilung Gesundheitsforschung sind solche Aufträge kleine Fische. Sie investieren gerade 20 Millionen Euro für ein medizinisches Großgerät. Der Apparat kombiniert die Diagnosetechniken der Positronenemission mit denen der Kernspintomografie - damit kann erstmals die Wirkung von Medikamenten sichtbar gemacht werden, die etwa bei Alzheimer oder Parkinson die Ausfälle der Hirnleistung kompensieren sollen.

Adelung zur Elitehochschule

Wenn der Koloss im kommenden Sommer in Betrieb geht, dann findet sich nirgends auf der Welt ein stärkeres Magnetfeld als in der Jülicher Untersuchungsröhre: 9,4 Tesla, 190.000-mal mehr, als der gesamte Erdball aufbringt.

Siemens beteiligt sich mit zehn Millionen Euro an der Anlage. Die Entwickler des Medizintechnikherstellers hoffen, dass sich die Algorithmen, die für die Steuerung des Prototyps geschrieben werden, später mühelos auf ihre Seriengeräte übertragen lassen.

Mit Industrieforschung allein lässt sich aber kein Spitzenstandort schaffen. Was den Jülichern zusätzlichen Rückenwind gibt, ist die kürzlich erfolgte Adelung der RWTH Aachen zur Elitehochschule; FZJ und RWTH sind seit Sommer 2007 durch eine Kooperation verbunden, genannt "Jara" ("Jülich Aachen Research Alliance"). Es ist die Annäherung der Einöde an das Leben in der 30 Kilometer entfernten Universitätsstadt.

Durch die Einbeziehung in die Exzellenzinitiative des Bundes fließen in den kommenden vier Jahren zusätzliche 180 Millionen Euro an die RWTH. Diese werden auch genutzt für die Forschungsschwerpunkte von Jara: für Informationstechnologie-Entwicklung und Simulationswissenschaften, für Energieforschung und Neurowissenschaften.

"Wir wissen", sagt FZJ-Chef Achim Bachem, "der Aufbau der Jara bedeutet für uns - wie für die Kollegen in Aachen - auch sehr viel Mehrarbeit." Denn noch müssen FZJ und RWTH ihre Zusammenarbeit einüben, die einen als fitter Forschungsbetrieb, die anderen als Ausbildungsstätte für künftige Ingenieure und Naturwissenschaftler. Beide Seiten achten darauf, dass nicht die jeweils andere zu viele Bundes- oder Landesmittel für ihre Zwecke abzweigt. Doch Bachem ist sicher: Es wird sich lohnen.

Burkhard Rauhut sieht das genauso. Der Rektor der RWTH rechnet mit einem starken Einsatz für Jara, in Jülich wie in Aachen, "weil die betroffenen Professoren, die Labor- und Forschungsgruppenleiter das Verfahren gemeinsam entwickelt haben - und so die Selbstständigkeit, die Souveränität beider Seiten wahren konnten".

Schon gibt es Fortschritte bei der Infrastruktur: RWTH-Studenten, die Jara-Kurse am FZJ besuchen, können jetzt einen kostenlosen Buspendelverkehr nach Jülich nutzen. Boshafte Altakademiker spotten zwar über die "Kinderlandverschickung", doch öffnet die Busbrücke die rheinische Provinz für eine Internationalisierung. Fast jeder fünfte der 30.000 RWTH-Studenten kommt aus dem Ausland.

Jülich und Aachen im Aufbruch

Jülich und Aachen beginnen zusammenzuwachsen. Felix Wolf, ein weltläufiger Informatikprofessor der RWTH, der zugleich den neuen Großrechner des Forschungszentrums optimiert, ist nach seiner Rückkehr von Studienaufenthalten in den USA sogar in die Kleinstadt Jülich gezogen. In der Provinz, sagt Wolf, fänden er und seine iranische Ehefrau mehr Lebensqualität für weniger Geld. Für seine Vorlesungen und Seminare pendelt Wolf nach Aachen.

Die alte Kaiserstadt und ihre Alma Mater profitieren ihrerseits von der Strahl- und Finanzkraft des Titels "Eliteuniversität": Ein Ordinarius, der dem Ruf an eine auswärtige Hochschule folgen wollte, entschloss sich am gleichen Tag, als der Titel vergeben wurde, doch in Aachen zu bleiben.

Was derzeit in Jülich und Aachen vor sich geht, eröffnet große ökonomische Chancen. Und genau das ist Achim Bachems Motiv: Er verfolgt einen regionalwirtschaftlichen Entwicklungsplan.

Der 60-jährige Forschungsmanager, zuvor im Vorstand des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, hat eine mutige Vision: Süddeutschland im Rheinland. Baden-Württemberg, sagt der Vorstandschef, stehe doch wirtschaftlich nur so gut da, weil dort schon 3,8 Prozent des Bruttoinlandsprodukts (BIP) in Forschung & Entwicklung flössen - mehr, als die Lissabon-Strategie der EU für das Jahr 2010 vorsieht. In Nordrhein-Westfalen sind es nur 1,8 Prozent; die Region westliches Rheinland hat immerhin schon 2,5 Prozent erreicht.

Bachem & Co. wollen auch in die 3-Prozent-Liga. Der Nobelpreis für Grünberg, da ist der Forschungsmanager sicher, wird Anziehungskräfte entwickeln, neue Aufträge und somit mehr Drittmittel bringen. Es wäre die Keimzelle für den Wohlstand der Zukunft.

Und Peter Grünberg? Der freut sich über die Aufbruchstimmung um ihn herum: Die Forschungsbedingungen würden "sich durch die Allianz zwischen FZJ und RWTH verbessern". Die könne durchaus noch weitere Nobelpreise in die Region bringen. Es gebe drei oder vier Kollegen, so der Physiker, denen er "den Preis gönnen und zutrauen würde".

Namen möchte er nicht nennen. "Das könnte kontraproduktiv sein." Immerhin hat er als Preisträger nun ein Vorschlagsrecht bei der Nobel-Akademie.

Nobelpreis-Schmiede: Warum Jülich zur Spitze gehört

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