LuaTex: Umlaute und Silbentrennung?

Mit »reinem LuaTeX«, meinst du vermutlich plainTeX mit LuaTeX. plainTeX verwendet (auch mit LuaTeX) immer Computer Modern als Grundschrift. Und das hat nun einmal nur einen sehr begrenzten Zeichenvorrat und ist auch nicht Unicode codiert. Bei plainTeX ist aber kein Zwischenlayer vorhanden, so dass Eingabecodierung gleich Fontcodierung ist. Du musst also erst einmal einen passenden OpenType-Font laden. Das wiederum ist eigentlich nur per luaotfload möglich. In diesem Fall ist es tatsächlich möglich luaotfload.sty auch zusammen mit luatex, der LuaTeX-Variate von plainTeX zu verwenden:

% !TEX luatex
\input luaotfload.sty
\font\tenrm "name:LatinModernRoman" at 10pt
\tenrm Test äöüß éĉ €µ
\bye

Der Aufruf mit luatex test.tex ergibt dann:

This is LuaTeX, Version 1.12.0 (TeX Live 2020) 
 restricted system commands enabled.
(./test.tex
(/usr/local/texlive/2020/texmf-dist/tex/luatex/luaotfload/luaotfload.sty
(/usr/local/texlive/2020/texmf-dist/tex/latex/base/ltluatex.tex)) [1{/usr/local
/texlive/2020/texmf-var/fonts/map/pdftex/updmap/pdftex.map}])</usr/local/texliv
e/2020/texmf-dist/fonts/opentype/public/lm/lmroman10-regular.otf>
Output written on test.pdf (1 page, 4155 bytes).
Transcript written on test.log.

und als PDF-Ausgabe:

Natürlich müsste man auch die anderen Fonts entsprechend mit einem Unicode-Font ersetzen. Das geht leider nicht so komfortabel wie bei LaTeX mit fontspec, das bei Angabe einer Font-Familie gleich versucht, auch die übrigen Schnitte passend zu laden.

Was deine zweite Frage, nämlich die nach der Trennung anbelangt: plainTeX hat normalerweise nur Trennmuster für Englisch eingebaut. Prinzipiell ist es bei plainTeX für andere Sprachen üblich, dass man ein eigenes Format erzeugt. Dazu definiert man sich eine ini-Datei, in der man vor dem \dump zusätzlich die gewünschte Sprache anlegt und die zugehörigen Trennmuster lädt und auch die \lefthyphenmin und \righthyphenmin entsprechend einstellt.

Bei LuaTeX hat man nun allerdings den Vorteil, dass man Trennmuster nicht zwingend ins Format einbauen muss, also \pattern nur in iniTeX erlaubt ist. Stattdessen kann man Trennmuster auch noch zur Laufzeit laden. Daher kann man etwas wie:

% !TEX luatex
\showhyphens{Geheimdienst}
\newlanguage\languagengerman
\language\languagengerman
\input dehyphn
\showhyphens{Geheimdienst}
text
\bye

verwenden. Die Temrinalausgabe zeigt, dass dabei tatsächlich die gewünschten Trennmuster geladen und verwendet werden:

This is LuaTeX, Version 1.12.0 (TeX Live 2020) 
 restricted system commands enabled.
(./test.tex
Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 2--2
[] \tenrm Geheim-di-enst
(/usr/local/texlive/2020/texmf-dist/tex/generic/dehyph/dehyphn.tex
New German Hyphenation Patterns `dehyphn' Rev.31 <2001-05-07> (WaS))
Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 6--6
[] \tenrm Ge-heim-dienst
)
(see the transcript file for additional information)
warning  (pdf backend): no pages of output.
Transcript written on test.log.

Die Zeile 5

[] \tenrm Geheim-di-enst

zeigt die möglichen Trennstellen von »Geheimdienst« mit den voreingestellten englischen Trennmustern, wohingegen Zeile 9

[] \tenrm Ge-heim-dienst

die möglichen Trennstellen mit den deutschen Trennmustern aus dehyphn.tex zeigt.

Beide Lösungen sind natürlich kombinierbar.

Übrigens haben wir bereits eine Frage zum Thema Sprachunterstützung mit plainTeX. Der Teil der Frage ist also eigentlich ein Dulikat.

Es sei darauf hingewiesen, dass je mehr Komfort man haben will, desto mehr nähert man sich der Verwendung eines leistungsfähigeren Formats wie LaTeX oder ConTeXt an. Spätestens, wenn man Entspechungen für unicode-math o. ä. haben will, lohnt es sich dann einfach nicht mehr, sich auf auf die Verwendung von plainTeX zu versteifen. In jedem Fall sollte man als plainTeX-Anwender sowohl »The TeXbook« als auch das LuaTeX-Manual verstanden haben. Und bei Dingen wie der Verwendbarkeit von luaotfload.sty sollte man auch in der Lage sein, Pakete und Lua-Dateien zu lesen.

Abschließend sei auch noch darauf hingewiesen, dass es neben luatex inzwischen auch noch luahbtex, also plainTeX mit LuaTeX und HarfBuzz gibt. Für bestimmte Sprachen/Fonts ist das ggf. von Vorteil.