Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte

Exkursion des Physik-Leistungskurses

Lise-Meitner-Institut (Helholtz-Zentrum) in Berlin Wannsee

Am 7. Mai 2025 war der Physik-Leistungskurs mit Herrn Hentschel im Helmholtz-Zentrum Berlin-Wannsee zu Gast. Aufbauend auf unserem Unterricht beschäftigten wir uns mit Themen wie Supraleiter (reibungsfreie Leiter) und verschiedenen Magnetformen und erhielten gleichzeitig einen Einblick in aktuelle Forschungsprojekte des Zentrums.

Untersuchen von Magnetformen

Bereits beim Empfang wurden wir von sehr freundlichen Mitarbeitenden begrüßt. Nach einer kurzen Vorstellung des Standorts, der wissenschaftlichen Schwerpunkte und des Tagesablaufs teilten wir uns in kleine Gruppen ein. Wir hatten immer die Möglichkeit, direkt Fragen an die Studenten und Mitarbeiter zu richten und Unklarheiten zu klären.

Im zweiten Teil des Tages besuchte eine Gruppe die Abteilung für Rasterelektronenmikroskopie. Dort erläuterten uns die Mitarbeitenden den Aufbau und die Funktionsweise des Elektronenmikroskops. Zwar verlangten einige Details eine vertiefte Erklärung, doch gerade das machte den Vortrag besonders aufschlussreich. Anhand der gewonnenen Aufnahmen konnten wir eindrucksvoll erkennen, wie viel feiner die Auflösung im Vergleich zur Lichtmikroskopie ist.

Untersuchen von Supraleitern unter Kälte (Bsp.: sehr kalter Stickstoff)

Zeitgleich besuchte die zweite Gruppe den Bereich der Tieftemperaturforschung, in dem Proben auf rund 4 Kelvin abgekühlt werden, um ihr Verhalten bei extrem niedrigen Temperaturen zu untersuchen. Dabei wurden uns teure Spezialbauteile gezeigt und erklärt, wie deren Materialeigenschaften unter solchen Bedingungen zuverlässig bleiben. Der Aufbau der Versuchsanordnung ist sehr komplex: Bereits kleine Fehlfunktionen erfordern eine genaue Fehlersuche und im Ernstfall ein komplettes auseinandernehmen der Anlage, was enorm zeitaufwendig ist, aber unverzichtbar, um höchste Messgenauigkeit zu gewährleisten.

Einfüllen von klatem Stickstoff

Der Rest des Tages umfasste mehrere Experimente, bei denen die physikalischen Zusammenhänge verständlich erklärt wurden. U. a. kühlten wir mit sehr kaltem Stickstoff einen Supraleiter herunter, um so einen Magneten auf diesem Supraleiter schweben zu lassen. Insgesamt entstand dabei eine motivierende Lernatmosphäre. Zum Abschluss benutzten wir in einer kleinen Übung eine Magnetschwebebahn, mit der auch die Anwendung von Magneten und Supraleitern klar wurde und wir einen Supraleiter auf einem Magneten beschleunigen konnten.

Insgesamt bot die Exkursion einen Mix aus Theorie und Praxis: Obwohl viele Inhalte bereits Teil unseres Unterrichts waren, konnten wir durch die abwechslungsreichen Experimente und den direkten Kontakt mit den Forschenden neues Wissen gewinnen, ohne dass es je eintönig wurde.

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Text:
Foto 1: Bettina Wolter/Helmholtz-Zentrum
Foto 2 – 4:K. Hentschel
Text: LK Physik