»Wissenschaft kann eine verbindende Rolle spielen«

Große Forschungsanlagen kosten oft Milliarden Euro. Um sie zu finanzieren und zu realisieren, schließen sich häufig viele Länder zusammen. Ist es überhaupt noch zeitgemäß und sinnvoll, große Forschungsanlagen nur national zu planen?

Diese Experimentierstation dient zur Untersuchung von Materie unter extremen Druck- und Temperaturbedingungen oder unter sehr starken elektromagnetischen Feldern. Damit lassen sich etwa die Verhältnisse tief im Innern von Exoplaneten nachstellen. · Foto: © European XFEL / Jan Hosan

Grundsätzlich ja. Ich sehe die Forschungslandschaft als Pyramide. Das Fundament bilden die Arbeitsgruppen an den Universitäten, die in ihren eigenen Laboren forschen. Diese Gruppen stellen dann häufig fest: Allein kommen wir nicht weiter, denn der personelle oder finanzielle Aufwand ist zu groß. Dann schließen sie sich mit anderen Gruppen zusammen, in Deutschland etwa in Sonderforschungsbereichen. In anderen Ländern gibt es Entsprechendes. Wenn sogar diese Zusammenschlüsse nicht ausreichen, kommt man um Großforschungsanlagen nicht herum. Je nach Forschungsgebiet können diese Anlagen sehr unterschiedlich aussehen. Reichen selbst die nationalen Mittel nicht aus, dann kommen internationale Forschungsanlagen ins Spiel. Sie bilden die Spitze der Pyramide.

Man kann keinen Baustein aus dieser Pyramide herausnehmen. Denn auch die großen internationalen Forschungsanlagen brauchen die nationalen Zentren als Zulieferer. Diese Pyramidenstruktur ist historisch gewachsen und es gibt gute Gründe, warum sie existiert.

Ab welcher finanziellen Größenordnung ist eine Anlage national nicht mehr zu stemmen?

Das hängt vom politischen Konsens in den einzelnen Ländern ab. Die Wissenschaft erhält immer nur bestimmte Mittel. Dann muss man sehen, was man damit alles finanzieren kann. Reicht die Geldschatulle nicht aus, beginnt die Überlegung für eine internationale Anlage. Länder wie Deutschland, Frankreich und England können sich natürlich mehr an nationaler Infrastruktur leisten als kleinere europäische Staaten. Daher ist es unmöglich zu sagen, dass eine Anlage zum Beispiel ab einer Investition von einer Milliarde Euro nur noch international zu finanzieren ist.

Wenn man sich darauf geeinigt hat, dass der Bau einer bestimmten Anlage vorrangig ist, so gibt es einen weiteren Knackpunkt: die Wahl des Standorts.

Die Standortfrage ist in der Tat ein kritischer Punkt. Dabei muss vieles beachtet werden. Manche Anlagen sind vielleicht zu groß für einen existierenden Campus. Besser errichtet man sie außerhalb. Und es gibt weitere Randbedingungen: Gibt es vor Ort eine ausgewiesene Expertise, um ein solch großes Projekt umzusetzen und dabei Zeitrahmen und Budget einzuhalten? Ist die nötige Industrie vorhanden? Wenn man eine große Forschungsanlage baut, ist diese meist weltweit einzigartig. Ist vor Ort also Hochtechnologie verfügbar? Große Forschungsanlagen sind zudem Keimzellen für Technologiezentren. Hat die Region daran Interesse? Selbstverständlich geht es auch darum, wie weit ein Standort bereit ist zu investieren. Ein Standort wird sich gut überlegen: Was haben wir potenziell davon, eine solche Anlage hier bei uns zu haben? Ist es allein die Reputation oder ist es mehr? Da spielen sehr viele Faktoren eine Rolle. Am Ende setzt sich der Standort durch, der das beste Paket geschnürt hat.

Wie viel hat die Wissenschaft da mitzureden?

Ich denke, es handelt sich um eine politisch dominierte Entscheidung. Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist international und sehr mobil: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler folgen den Anlagen.

Kommen wir vom Bau zum Betrieb einer internationalen Großforschungsanlage: Wie ist es geregelt, wer am European XFEL messen darf?

Jeder Wissenschaftler aus der ganzen Welt kann bei uns Anträge einreichen, um Strahlzeit für Messungen zu bekommen. Wir erhalten rund dreimal so viele Anträge, wie wir später an Strahlzeit vergeben können. Ein internationales Expertengremium begutachtet diese Anträge nach wissenschaftlicher Exzellenz und erstellt eine Rangliste. Wir selbst prüfen, ob sich das geplante Experiment überhaupt bei uns durchführen lässt.

An dieser Verstärkerstation bringt ein spezielles Medium ultrakurze Laserpulse auf höchste Intensitäten. Damit lassen sich extreme Materialzustände erzeugen, die der Röntgenlaser dann sichtbar macht. · Foto: © European XFEL / Jan Hosan

Hat sich noch niemand beschwert, dass die finanziellen Anteile der einzelnen europäischen Länder am European XFEL keine Rolle spielen?

Kein Land würde sich an einer Anlage beteiligen, wenn es dort keine Wissenschaftsgemeinde gäbe, die sie nutzen möchte. Wir beobachten, wie sich diese Gemeinden entwickeln. Wenn wir beispielsweise den Eindruck haben, dass Länder benachteiligt sind, weil dort niemand weiß, wie man überzeugende Anträge schreibt, dann helfen wir. Und wenn Wissenschaftler in einem Land interessante Fragestellungen haben, es aber viel zu kompliziert finden, ein Experiment bei uns zu machen, führen wir sie durch verschiedene Maßnahmen an unsere Maschine heran. Beispielsweise integrieren wir sie zunächst in andere Teams.

Europa strebt nach mehr technologischer Unabhängigkeit etwa von China oder den USA. Nach Russland sind die Verbindungen seit dem Ukraine-Krieg ohnehin nahezu gekappt. Andererseits hat die Wissenschaft traditionell eine Vorbildfunktion für internationale Zusammenarbeit. Wie handeln Sie am European XFEL in diesem Spannungsfeld?

Wir müssen uns am vorgegebenen politischen Umfeld und an den Sanktionen orientieren. Außerdem müssen wir uns nach den Vorgaben richten, die unser Council, unser oberstes Verwaltungsgremium, beschließt. Innerhalb dieser Vorgaben versuchen wir, so offen und international zu sein, wie die Wissenschaft es von jeher war.

Ist das Ausloten dieser Bedingungen nicht mit einem riesigen Aufwand verbunden?

Ja, der Aufwand ist personell und finanziell erheblich. Internationale Sanktionen ändern sich regelmäßig und neue kommen hinzu, meistens als Reaktion auf die angespannte geopolitische Lage. Oft benötigen wir dann Rechtsbeistand: Betreffen uns diese Sanktionen? Und wenn ja, in welcher Form? Dazu kommen auch emotionale Herausforderungen: Bei uns arbeiten Menschen aus der ganzen Welt. Wir müssen versuchen zu verhindern, dass sich die großpolitische Lage auf unsere Arbeit überträgt und zu zwischenmenschlichen Turbulenzen führt. Es ist schwierig und mit Aufwand verbunden, in einem solchen Umfeld richtig zu handeln. Aber es geht. Wir bekommen das sehr gut hin, denke ich.

Ich bin der festen Überzeugung, dass die Wissenschaft ähnlich wie der Sport eine verbindende Rolle spielen kann. Wir müssen an die Zeiten denken, die vielleicht im Moment etwas in ferner Zukunft erscheinen, aber die irgendwann wiederkommen werden – an Zeiten, in denen sich die Beziehungen hoffentlich normalisieren. Wir versuchen, die Brückenfunktion der Wissenschaft zu pflegen, und wollen diese Rolle auch künftig spielen.

Zermürbt Sie die damit verbundene, zeitaufwendige Diplomatie und Bürokratie nicht?

Nein, überhaupt nicht. Ich sehe mich als jemanden, der den Wissenschaftlern die Möglichkeiten zur Verfügung stellt, mit denen sie forschen können – mit allem, was dazugehört. Ich freue mich, wenn am Ende die Nutzer unserer Anlage tolle wissenschaftliche Resultate in den besten Fachjournalen publizieren. Ich sage mir dann: Ich habe einen kleinen Teil dazu beigetragen. Vielleicht durch Management, durch Administration oder durch Diplomatie. Aber irgendjemand muss das machen. Und ich mache das gerne, weil ich die Resultate sehen kann.

Vor welchen Herausforderungen stehen sie als Vorsitzender der Geschäftsführung einer großen europäischen Forschungsanlage noch?

An erster Stelle steht die Herausforderung, die Maschine für die Nutzer möglichst jederzeit verfügbar zu halten. Wir haben den Plan, die Anlage an 7.500 von 8.760 Stunden eines Jahres bereitzustellen. Dazu müssen alle Zahnräder ineinandergreifen. Diese Verfügbarkeit über Jahre sicherzustellen, ist eine große Herausforderung.

Die zweite Herausforderung ist es, immer fünf bis zehn Jahre in die Zukunft zu denken. Wenn wir Biologie, Chemie, Materialwissenschaften und anderen wissenschaftlichen Disziplinen helfen möchten, müssen wir wissen: Vor welchen Problemen steht die Biologie in fünf Jahren? Vor welchen Problemen stehen die Chemie oder die Materialwissenschaften in zehn Jahren? Denn wir müssen unsere Anlage und unsere Instrumente in diese Richtung entwickeln. Eine solche Entwicklung dauert lange und ist teuer. Es wäre daher fatal, wenn wir uns in die falsche Richtung entwickeln würden.

Sie waren Physik-Professor in der Schweiz, bevor Sie als Geschäftsführer zu European XFEL kamen. Was hat Sie an Ihrer jetzigen Aufgabe gereizt?

Wenn man an einer Universität arbeitet, ist man auf ein bestimmtes Thema fokussiert und versucht, möglichst schnell wissenschaftliche Resultate zu produzieren. Aber je älter ich wurde, desto mehr hat mich die breite Wissenschaft interessiert. Es wurde mir ein bisschen zu eng als Universitätsprofessor. Hier bei European XFEL habe ich die Möglichkeit, dieses Interesse auszuleben, obwohl ich sehr viel im Management unterwegs bin. Dass ich die wissenschaftliche Breite genießen und fördern darf, ist für mich sehr erfüllend. Meine Physik-Professur in der Schweiz habe ich allerdings immer noch.

Wirklich? Wann haben Sie denn dafür Zeit?

Sonntags (lacht).

Welche wissenschaftlichen Durchbrüche am European XFEL erhoffen Sie sich in Zukunft?

Unsere Anlage produziert extrem brillantes Röntgenlicht. Damit kann man sich auf atomarer Skala alles Mögliche in der Natur anschauen, sei es ein biologisches Objekt, ein neues Material oder eine chemische Katalyse. Blickt man zurück, so gibt es kein einziges Gebiet, das so viele Nobelpreise hervorgebracht hat wie die Forschung mit Röntgenlicht. Ich bin sicher, dass es in dieser Tradition weitergehen wird: Es wird Nobelpreise in Chemie, Medizin und Biologie geben, die nur dadurch zustande kommen, dass es Anlagen wie unsere gibt. Auf welchem Gebiet der nächste Nobelpreis kommen wird – das vorherzusagen, käme allerdings einem Lotteriespiel gleich.

Thomas Feurer

(*1953) ist Physiker; seine Forschungsarbeit umfasst die Laserphysik, die ultraschnelle Spektroskopie von Materie sowie die Entwicklung von Instrumenten für Freie-Elektronen-Röntgenlaser. Nach seinem Studium forschte er am Massachusetts Institute of Technology, bevor er 2004 einen Ruf an die Universität Bern erhielt. Am 1. Januar 2024 übernahm Thomas Feurer den Vorsitz der Geschäftsführung der European XFEL GmbH.