Die Welt der kleinsten Teilchen erforschen

Das Bundesforschungsministerium investiert mit ErUM-Pro 144 Millionen Euro in die Erforschung der Elementarteilchen. Gefördert werden zudem Querschnittsthemen wie die Entwicklung neuer Detektortechnologien oder Methoden für das Datenmanagement.

Das Bundesforschungsministerium investiert von 2018 bis 2021 etwa 144 Millionen Euro in Verbünde aus Hochschulen und Großforschungsanlagen.
Das Bundesforschungsministerium investiert von 2018 bis 2021 etwa 144 Millionen Euro in Verbünde aus Hochschulen und Großforschungsanlagen. © Projektträger DESY

Welche Rolle spielen Elementarteilchen als kleinste Bausteine unserer Welt? Was haben sie mit dem Ursprung unseres Universums oder dem Geheimnis der Dunklen Materie zu tun? Deutsche Teilchenphysikerinnen und -physiker nutzen einzigartige Forschungsinfrastrukturen im In- und Ausland, um diese und weitere Forschungsfragen aus der Welt der kleinsten Teilchen zu beantworten. So etwa den Large Hadron Collider in Genf, das Belle-II-Experiment in Tsukuba in Japan und die FAIR-Beschleunigeranlage am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt. Seit Sommer 2017 bietet das Rahmenprogramm ErUM den strategischen Rahmen für die Erforschung von Universum und Materie an Forschungsinfrastrukturen. Über ErUM fördert das Bundesforschungsministerium gezielt die Weiterentwicklung der Großgerätelandschaft und schafft so Voraussetzungen für eine international sichtbare physikalische Spitzenforschung. Forschende deutscher Hochschulen sind wichtige Partner in diesem Prozess. In BMBF-geförderten Projekten entwickeln sie innovative Instrumente und Messmethoden für die Großgeräte. Daraus entstehen wichtige Impulse für neue Ideen, Technologien und Anwendungen. Das BMBF stärkt diese Zusammenarbeit durch den jüngst veröffentlichten Aktionsplan ErUM-Pro.

Querschnittsthemen rücken stärker in den Fokus der Förderung

Das Bundesforschungsministerium fördert 22 Forschungsverbünde, an denen sich 32 Hochschulen, drei Max-Planck-Institute und sieben Forschungszentren beteiligen. Insgesamt beläuft sich die Fördersumme in der dreijährigen Förderperiode auf 144 Millionen Euro und verteilt sich auf die Gebiete Teilchen-, Hadronen- und Kernphysik. Zwei Drittel fließen in Personalmittel. Das entspricht über 300 Stellen für Forschende und insbesondere auch für den wissenschaftlichen Nachwuchs. Der übrige Teil geht in die technische Ausstattung und in Sachmittel. Gegenüber der vergangenen Förderperiode steigen die finanziellen Mittel deutlich – um 21 Prozent. Damit will das BMBF vor allem Querschnittsaktivitäten für einen schnelleren Technologietransfer stärken und den Ausbau von ausgewählten Forschungsinfrastrukturen für künftige Experimente unterstützen. Dazu gehören die geplante Leistungssteigerung des Large Hadron Colliders (Upgrade Phase I und Upgrade Phase II) sowie vorbereitende Forschungsprojekte und Entwicklungen für die im Bau befindliche internationale Beschleunigeranlage FAIR. Die deutschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind hier unter anderem maßgeblich an neuen Detektor- und Softwarekomponenten beteiligt.

Bessere Forschungsinstrumente, innovative Methoden und neue Produkte

Zu den  Querschnittsaktivitäten gehören Beschleunigerphysik, die Entwicklung neuer Detektortechnologien, Datenmanagement und Öffentlichkeitsarbeit. Auch hier stellt das  Bundesforschungsministerium deutlich höhere Gelder bereit und setzt damit klare Prioritäten. Die Querschnittsthemen begünstigen sogenannte Ermöglichungstechnologien. Sie sind Ausgangspunkt für bessere Forschungsinstrumente, innovative Methoden und neue Produkte. Diese kommen den drei ErUM-Gebieten Teilchen, Materie und Universum zu Gute. Außerdem schaffen sie wichtige Voraussetzungen für neue Anwendungen, unter anderem in der Medizin, im Energiesektor oder für Zukunftsprojekte im Bereich Industrie 4.0. Ähnliches gilt für die Förderung von neuen Datenmanagementsystemen. Diese sind sowohl für die Wissenschaft und Gesellschaft als auch für den Dialog mit der Öffentlichkeit relevant.

Insgesamt stärken die Förderprogramme die Zusammenarbeit zwischen Hochschulen und Forschungsinfrastrukturen. Dies öffnet den Hochschulwissenschaftlerinnen und
 -wissenschaftlern den Zugang zu weltweit einzigartigen Großgeräten. Außerdem fördert es neue Netzwerke in der Wissenschaft. Die hochmodernen Forschungsinfrastrukturen sind für Spitzenforscherinnen und -forscher aus dem In- und Ausland attraktiv, was die Stellung der exzellenten Forschungszentren weiter festigt. Dies begünstigt den Technologietransfer und stärkt Deutschlands Rolle als führender Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort.