Das IKTP würdigt Professor Kai Zuber zum Ruhestand

Mit Ablauf des 30. September 2026 ist Prof. Dr. Kai Zuber, langjähriger Inhaber der Professur für Kernphysik, in den Ruhestand getreten. Das Institut für Kern- und Teilchenphysik (IKTP) der TU Dresden würdigt einen international anerkannten Neutrinophysiker, der die Forschung und Lehre am Institut seit seiner Berufung im Juni 2008 maßgeblich geprägt hat. Sein Wirken verbindet Beiträge zu grundlegenden Entdeckungen mit dem Aufbau neuer Forschungsmöglichkeiten und der Ausbildung junger Physikerinnen und Physiker.

Kai Zubers wissenschaftlicher Weg begann an der Universität Heidelberg. Bereits seine Diplomarbeit zum Sonnenneutrinoexperiment GALLEX und seine 1992 abgeschlossene Promotion zum Heidelberg-Moskau-Experiment widmeten sich Fragen, die seine weitere Laufbahn bestimmen sollten. Nach Forschungsstationen in Heidelberg und Dortmund führte ihn ein Heisenberg-Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft an die Universität Oxford. Anschließend lehrte und forschte er an der University of Sussex, bevor er die Professur in Dresden übernahm.

Den Eigenschaften der Neutrinos auf der Spur 

Neutrinos geben Einblick in Vorgänge im Inneren von Sternen und stellen zugleich unser Verständnis der elementaren Bausteine der Natur auf die Probe. Kai Zuber beschäftigte sich über Jahrzehnte mit ihren Eigenschaften und mit der Frage, welche neue Physik sich durch ihre Untersuchung erschließen lässt. Seine Arbeiten verbinden die Kern- und Teilchenphysik mit der Astrophysik und Kosmologie. Er ist Autor von mehr als 600 wissenschaftlichen Veröffentlichungen.

Ein besonderer Schwerpunkt ist die Suche nach dem neutrinolosen Doppelbetazerfall. Der Nachweis dieses bislang nicht beobachteten Prozesses würde zeigen, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind. Mit dem 2001 von ihm vorgeschlagenen COBRA-Experiment entwickelte Kai Zuber dafür einen eigenständigen Ansatz auf der Grundlage von Halbleiterdetektoren. Darüber hinaus wirkte er an den internationalen Experimenten GERDA und LEGEND mit und verankerte diese Forschungsrichtung in Dresden.

Seine Forschungsaktivitäten erstreckten sich auch auf das Sudbury Neutrino Observatory (SNO) in Kanada und dessen Nachfolgeexperiment SNO+. Als Mitglied der SNO-Kollaboration zählte er zu den Forschenden, die mit dem Breakthrough Prize in Fundamental Physics 2016 ausgezeichnet wurden. Gewürdigt wurden damit die Entdeckung und Erforschung von Neutrinooszillationen, die unser Verständnis dieser Teilchen grundlegend verändert haben.

Mit seiner Beteiligung am Borexino-Experiment trug Kai Zuber außerdem zur Erforschung der Energieerzeugung in der Sonne bei. Die Messungen von Sonnenneutrinos aus der Proton-Proton-Kette und dem CNO-Zyklus wurden 2021 mit dem Giuseppe and Vanna Cocconi Prize der Europäischen Physikalischen Gesellschaft an die Borexino-Kollaboration gewürdigt.

Seine besondere Expertise für untergrundfreie Messungen führte auch zu bahnbrechender Forschung über die Neutrinophysik hinaus, zum Beispiel zu hochpräzisen Messungen von Atomkernmassen am ISOLTRAP Experiment und zur Begründung der deutschen Beteiligung am COMET Experiment, wo nach noch nie beobachteten Myonprozessen gesucht werden kann.

Ein Untertagelabor für Dresden

Besonders sichtbar wird sein Engagement für den Forschungsstandort Dresden im Felsenkeller. Auf gemeinsame Initiative von Kai Zuber und Thomas Cowan wurde 2009 die Zusammenarbeit zwischen der TU Dresden, dem damaligen Forschungszentrum Dresden-Rossendorf und dem VKTA vereinbart. Sie eröffnete Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftlern und Studierenden den Zugang zum bestehenden Untertagelabor für Forschung und Ausbildung und wurde zu einem Paradebeispiel der Zusammenarbeit Dresdner Forschungsinstitutionen, die den Wissenschaftsstandort Dresden auszeichnet.

Als wissenschaftlicher Leiter prägte Kai Zuber die weitere Entwicklung des Felsenkeller-Labors. Gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und in enger Zusammenarbeit mit Daniel Bemmerer entstand eine Forschungsinfrastruktur, die Untersuchungen zu Kernreaktionen in Sternen mit hochempfindlichen Messungen seltener Zerfälle verbindet. Der 2019 eröffnete Untertagebeschleuniger und die Messplätze für geringste Radioaktivität schaffen Möglichkeiten, die Forschende aus dem In- und Ausland nach Dresden führen. Damit wurde aus einer langfristigen wissenschaftlichen Idee ein Ort für gemeinsame Experimente und die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses.

Wissen vermitteln und wissenschaftliche Wege eröffnen

Auch als Hochschullehrer und Autor machte Kai Zuber die Neutrinophysik zugänglich. Sein in mehreren Auflagen erschienenes Lehrbuch „Neutrino Physics“, dessen dritte Auflage 2020 veröffentlicht wurde, führt von den physikalischen Grundlagen zu den Experimenten und offenen Fragen des Fachgebiets. Es bietet Studierenden und Forschenden eine umfassende Orientierung in einem Feld, das sich während seiner Laufbahn grundlegend weiterentwickelt hat.

Die Betreuung junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehört ebenso zu seinem Wirken. Kai Zuber betreute oder mitbetreute mehr als zwanzig Promotionen sowie zahlreiche Diplom-, Master- und Bachelorarbeiten. Er eröffnete damit jungen Menschen die Möglichkeit, an internationalen Experimenten mitzuarbeiten und eigene Forschungsfragen zu verfolgen. Zu seinen ehemaligen Doktorandinnen und Doktoranden zählen Belina von Krosigk, heute Professorin für Experimentalphysik an der Universität Heidelberg, Daniel Münstermann, heute Professor an der Hochschule RheinMain, und Henning Kiel, Professor für Angewandte Mathematik an der Westfälischen Hochschule. Ihre Wege stehen beispielhaft für die Wirkung seiner Arbeit über die eigene Forschungsgruppe hinaus.

International verbunden

Kai Zubers wissenschaftlicher Austausch reichte weit über Dresden hinaus. Seine internationalen Kooperationen und seine Präsenz auf Fachtagungen machten ihn zu einer bekannten Persönlichkeit der Neutrino- und Astroteilchenphysik. Wer ihn auf einer Konferenz getroffen hatte, konnte ihm schon kurze Zeit später auf einem anderen Kontinent wiederbegegnen. Im Kollegenkreis hieß es dazu augenzwinkernd und sinngemäß: »Kai ist wie eine Wellenfunktion: überall zugleich – mit gelegentlichem Kollaps auf einer Konferenz.«

© Kai Zuber

Besondere Höhepunkte für den Dresdner Forschungsstandort waren die Besuche der Physik-Nobelpreisträger Arthur B. McDonald im Jahr 2017 und Takaaki Kajita im Jahr 2019. Beide sprachen auch in öffentlichen Vorträgen an der TU Dresden über ihre Forschung. McDonald, mit dem Zuber durch SNO verbunden war, hielt den Festvortrag zum Richtfest des Felsenkeller-Beschleunigerlabors; Kajita wirkte zwei Jahre später an dessen feierlicher Eröffnung mit.

Das IKTP dankt Kai Zuber herzlich für sein langjähriges Engagement in Forschung und Lehre, für seine Impulse zur Entwicklung des Instituts und für die Begleitung vieler wissenschaftlicher Lebenswege. Wir wünschen ihm für den neuen Lebensabschnitt alles Gute und freuen uns über seine bleibende Verbundenheit mit dem Institut.