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Mit Supermikroskopen können Materialien zerstörungsfrei durchleuchtet und charakterisiert werden.


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Werkstoffphysik

Porträt

Martin Müller - der Mann für den Durchblick

Was bewegt den Werkstoffphysiker Prof. Martin Müller?

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Foto: HZG/Christian Schmid

Prof. Martin Müller leitet das Institut für Werkstoffphysik. Seine Röntgen- und Neutronen-Instrumente gehören zu den modernsten der Welt.

Wenn das Knie klemmt oder der Rücken zwickt, dann landet man früher oder später beim Radiologen. Der Radiologe kann in unseren Körper sehen, ohne ihn aufzuschneiden.

Auch das HZG hat so etwas wie einen Radiologen: Prof. Martin Müller leitet seit Anfang Januar kommissarisch das Institut für Werkstoff physik. Seine Mission ist der Durchblick. An der Nutzerplattform GEMS, dem German Engineering Materials Science Centre, arbeiten er und sein Team mit Photonen und Neutronen, um auf Nano-Ebene sichtbar und verstehbar zu machen, was in verschiedenen Feststoffen vor sich geht: Warum halten Schweißnähte so starke Belastungen aus? Weshalb ist Holz so verformbar? Warum entstehen im Motorblock manchmal feine Risse? Was genau geschieht, wenn man Wasserstoff in Metallgranulaten speichert?

„Einige dieser Fragen kann man natürlich auch im Labor beantworten“, erklärt Martin Müller. „Aber um die inneren Strukturen und Prozesse zu beobachten, braucht man unsere Instrumente und Methoden.“

Wer Martin Müller trifft, könnte ihn tatsächlich für einen Arzt halten. Sein Auftreten wirkt ausgesprochen freundlich und zugewandt, er ist ein aufmerksamer Zuhörer, der viel nickt und lächelt. Seine Antworten gibt der 49-Jährige mit besonnener Eloquenz. Was hat er verändert, seit er die Institutsleitung übernommen hat? „Wir haben zunächst neue Strukturen geschaffen“, erklärt er. Aus einer sehr großen Abteilung seien vier neue Gruppen entstanden. Außerdem hat sein Institut bei DESY andere Räume bezogen.

„Kommen Sie, ich zeige Ihnen, wo wir unsere Messungen machen“, sagt Martin Müller, der auch privat gerne durchblickt. Als Hobby-Fotograf ist er viel mit seiner Kamera unterwegs.

Wir gehen hinüber zu PETRA III, dem großen Speicherring. Die Strahlung, mit der die HZG-Forscher arbeiten, ist bis zu 5000 Mal feiner als ein menschliches Haar. Im Messraum sitzt einer von Martin Müllers Mitarbeitern mit zwei Kollegen aus China. Die Forscher arbeiten zusammen im MagIC, dem Magnesium Innovation Centre am HZG unter der Leitung von Prof. Karl Ulrich Kainer. An der Beamline analysieren sie, wie sich eine bestimmte Magnesium-Legierung verhält, wenn man daran zieht. „Es ist faszinierend“, sagt einer der beiden Forscher aus Shanghai. „Die Messungen verraten uns, was in jedem einzelnen Korn der Legierung geschieht. Wir lernen eine Menge daraus.“ Weltweit gebe es nur vier Forschungszentren, wo man solch eine Untersuchung machen könne. „Aber die Ausstattung ist nirgendwo so modern wie in Hamburg.“

Für die Zukunft hat Martin Müller ehrgeizige Pläne. Sein größtes Ziel ist eine noch engere Vernetzung mit den anderen Instituten:

„Ich würde mir wünschen, dass die Kolleginnen und Kollegen in der Werkstoff-, Polymer- und Biomaterialforschung unsere GEMS-Methoden so selbstverständlich nutzen wie ihre eigenen Instrumente im Labor.“

Die mangelnde räumliche Nähe sei dabei die größte Herausforderung: Die Hauptarbeit leisten Martin Müller und sein Team schließlich nicht in Geesthacht. Ihre Röntgen-Beamlines stehen in Hamburg-Bahrenfeld, ihre Neutronen-Instrumente in Garching bei München. Außerdem kann sein Institut bei DESY nur über 20 Prozent der Messzeiten frei verfügen. Auf die restlichen 80 Prozent bewerben sich Forscher aus der ganzen Welt. „Natürlich: Für die externen Nutzer möchten wir weiterhin das führende deutsche Zentrum für die Untersuchung von Materialien mit Synchrotronstrahlung und Neutronen sein“, erklärt Müller.

Trotzdem existiert für die Kollegen vom HZG noch eine Art Hintertür. An einer der Beamlines versteckt sich ein kleiner Messstand. Dort untersuchen Forscher aus Geesthacht eine Probe für die Wasserstoff speicherung.

„Wie sind Sie an die Messzeit gekommen?“, fragt Martin Müller. „Wir haben einfach angerufen“, antwortet der Kollege. Martin Müller lächelt. „Diese Seitenstation können wir relativ unkompliziert für HZG-Projekte nutzen, ohne vorher aufwendige Anträge zu stellen.“

Müllers Faszination für Röntgenuntersuchungen reicht zurück in die Zeiten seiner Diplomarbeit an der Uni Kiel, wo er noch heute lehrt. Das für ihn aufregendste HZG-Experiment der vergangenen Jahre? Martin Müller überlegt.

„Kürzlich haben wir in Echtzeit einer Maschine beim Zerspanen eines Metallwerkstücks zugesehen. Dabei konnten wir die Verformungsprozesse im Material sichtbar machen.“

Der größte Durchbruch in letzter Zeit waren für Müller jedoch die Ergebnisse zum Laserschweißen einer Titan-Aluminium-Legierung. Dass die Schweißnähte mechanisch verbessert werden konnten, lag auch an den Erkenntnissen, die mit Müllers Röntgenstrahlen gewonnen wurden. „Dieser Erfolg war nur möglich, weil unser Institut mit dem Institut für Werkstoffmechanik von Prof. Norbert Huber sehr eng zusammengearbeitet hat.“

So läuft es überall – nicht nur in der Forschung. Man möchte mehr von dem, was gut funktioniert. Für Martin Müller heißt das: Mehr Vernetzung mit anderen HZG-Instituten. Mehr gemeinsame Doktor- und Masterarbeiten. Mehr HZG-Projekte und -Praktika in Garching und bei DESY.

Wenn Martin Müller über seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter redet, dann will er ein „off enes Ohr“ für seine Leute haben. Der Mann für den Durchblick beim HZG, er wird sein Ohr noch weiter öffnen, auch für Themen aus anderen Instituten. Bei gemeinsamen Workshops, Vorträgen, Seminaren – oder vielleicht bei einer informellen Verabredung bei DESY oder in der HZG-Kantine in Geesthacht.


Autor: Jochen Metzger
Porträt aus der in2science #3 (Januar 2017)