Die "DREsden Sodium facility for DYNamo and thermohydraulic studies (DRESDYN)" beinhaltet einerseits große Experimente mit flüssigem Natrium, mit denen ­verschiedene geo- und astrophysikalische Fragen untersucht werden sollen. Andererseits dient es auch der Bearbei­tung technologischer Probleme beim Einsatz von Flüssigmetallen in der Energietechnik.

Planetare, stellare und galaktische Magnetfel­der werden durch Selbsterre­gung in strömenden, elektrisch leitfähigen Fluiden erzeugt. Im Jahr 1999 wurde dieser hydro­magnetische Dynamoeffekt im Rigaer Dynamoexperiment nachgewiesen. Mit numerischen Simula­tionen, der Entwick­lung von Messtechnik und umfangreichen Datenauswer­tungen war unsere Abtei­lung maßgeblich am Erfolg dieses unikalen Experiments beteiligt.

Kosmische Magnetfel­der spielen eine erstaunlich aktive Rolle in der kosmischen Strukturbildung. Ver­mittels der Magnetorotations­instabilität (MRI) beschleunigen sie den nach außen gerichteten Drehimpulstransport und den nach innen gerichteten Massentransport, welcher für das Wachstum von Protosternen und Schwarzen Löchern notwendig ist. Am PROMISE-Experiment werden zwei spezielle Versionen der MRI, die helikale MRI und die azimutale MRI, untersucht.

Die Tayler Instabilität begrenzt die Skalierbar­keit von Flüssigmetallbatterien und spielt eine wichtige Rolle in der Astrophysik.

Thermisch getriebene Konvektions­strömungen sind in vielen Bereichen der Natur und Technik anzutreffen. Aus geo- und astrophysikalischer Sicht besonders interessant dabei sind Konvektions­strömungen bei sehr niedrigen Prandtl-Zahlen, das heißt in Fluiden mit geringer Viskosität und besonders hoher Wärmeleitfähig­keit. Experimente mit den niedrigsten Prandtl-Zahlen lassen sich nur mit Flüssigmetallen realisieren und stellen eine große Herausforde­rung dar.

Am HZDR wurden Alfvén-Wellenexperimente am "magischen Punkt" durchgeführt, an dem Alfvén- und Schall­geschwin­dig­keit übereinstimmen.