Aller guten Dinge sind drei
Der Wissenschaftsrat empfiehlt die ersten drei Projekte der nationalen Shortlist für Forschungsinfrastrukturen zur baldigen Umsetzung.
Maike Pfalz / DESY / FZ Jülich
Im vergangenen Sommer hatte das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) eine Shortlist für Forschungsinfrastrukturen mit den vielversprechendsten neun Projekten veröffentlicht. Davon waren sechs in der Physik angesiedelt. Nun hat der Wissenschaftsrat die ersten drei Projekte zur baldigen Umsetzung empfohlen: Demnach sollen drei Strahlungsquellen nun den Wissenschaftsstandort Deutschland stärken, nämlich die Dresden Advanced Light Infrastructure (DALI) des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, die High Brilliance Neutron Source – Phase I (HBS-I) des Forschungszentrums Jülich und des Helmholtz-Zentrums Hereon sowie die 4D-Röntgenmikroskopiequelle PETRA IV des Deutschen Elektronen-Synchrotrons.
Ziel des Nationalen Priorisierungsverfahrens war es, diejenigen Projekte auszuwählen, die für den Ausbau und Erhalt der deutschen Spitzenposition im internationalen Wettbewerb und der Leistungsfähigkeit des deutschen Wissenschaftssystems als Teil des europäischen Forschungsraums prioritär sind. Bis zum Ende der Eingangsfrist Ende Oktober 2024 waren 32 Konzepte mit einem Investitionsvolumen von insgesamt 8,5 Milliarden Euro eingegangen, von denen es neun auf die Shortlist schafften.
Das Vorhaben DALI am HZDR plant den Betrieb beschleunigerbasierter Terahertz-Lichtquellen. Diese sollen die Analyse von Materie unter hochintensiven elektromagnetischen Feldern ermöglichen und neue Einblicke in kurzlebige Zustände von Materie auf ultraschnellen Zeitskalen eröffnen. DALI ist als internationale User Facility konzipiert, die ab dem Jahr 2035 wissenschaftlichen Communitys und industriellen Nutzenden für anspruchsvolle, multidisziplinäre Experimente offenstehen soll. Die Anlage soll neue Forschungsansätze in den Materialwissenschaften, der Festkörperphysik und Halbleiterforschung ermöglichen und damit zum Erkenntnisgewinn in der Physik, Chemie, Biologie, Elektronik und Medizin beitragen.
Besonders positiv hebt der Wissenschaftsrat den klaren Anwendungsbezug, die enge Verzahnung von Grundlagenforschung und industrieller Nutzung sowie das hohe Kooperationspotenzial hervor. DALI adressiere zentrale Herausforderungen moderner Hochtechnologie‑Produktion, etwa Prozessstabilität, Qualitätssicherung und Skalierbarkeit. Überzeugend seien das wissenschaftliche Konzept, die starke Einbindung führender Forschungseinrichtungen sowie die strategische Bedeutung des Vorhabens für die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Standorts Deutschland. Insgesamt wird DALI als zukunftsweisend, gut begründet und wissenschaftlich wie technologisch hoch relevant bewertet.
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Projekte mit Priorität
Essenzielle Investitionen
Die HBS-I des FZ Jülich und des Helmholtz-Zentrums Hereon soll eine leistungsfähige, national verankerte Neutronen‑User‑Facility auf Basis der HiCANS‑Technologie etablieren. Mithilfe hochbrillanter Neutronenstrahlen mit kleinem Durchmesser geht es darum, Struktur, Dynamik und Magnetismus von Materialien auf atomarer und molekularer Ebene zu untersuchen. Zentrale wissenschaftliche Ziele sind die Stärkung der Material‑, Energie‑, Lebens‑ und Quantentechnologieforschung, die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses sowie die Entlastung der akuten Knappheit an Neutronenstrahlzeit in Deutschland und Europa. Dazu soll sie ab 2033 den Zugang zu Neutronenexperimenten für Wissenschaft und Industrie ermöglichen und medizinische Radioisotope bereitstellen. HBS‑I soll die großen Neutronenquellen komplementär ergänzen – mit schnellerem, niedrigschwelligem Zugang und hoher Flexibilität für explorative und risikoreiche Experimente.
Besonders positiv hebt der Wissenschaftsrat das außerordentlich hohe wissenschaftliche Potenzial, den hohen Reifegrad der technischen Planung, die modulare und anpassungsfähige Anlagenkonzeption sowie die exzellente Expertise der beteiligten Institute hervor. Die innovative HiCANS‑Technologie, der geringe Einsatz radioaktiver Materialien, umfangreiche Vorarbeiten inklusive Prototypen und Testreihen sowie die starke Einbindung in die europäische Neutronenlandschaft werden ausdrücklich gewürdigt.
PETRA IV ist das Upgrade der bestehenden Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III zu einer hochbrillanten 4D-Röntgenmikroskopiequelle. Ziel ist es, Struktur, Dynamik und Funktion von Materialien und biologischen Systemen unter realistischen Bedingungen mit bislang unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung zu untersuchen. Im Mittelpunkt stehen grundlegende Fragestellungen zum Zusammenhang von Struktur und Funktion, insbesondere für Energie‑, Material‑, Lebens‑, Umwelt‑ und Informationstechnologien. PETRA IV soll eine Führungsposition in der europäischen und globalen Synchrotronforschung einnehmen.
Der Wissenschaftsrat lobt insbesondere das außerordentliche wissenschaftliche Potenzial, die klare strategische Einbettung in die europäische Forschungslandschaft sowie die konsequente Ausrichtung als offene User Facility. Gelobt werden zudem das breit und zukunftsorientiert angelegte Instrumentenportfolio, die Integration komplementärer Methoden, die starke internationale Vernetzung sowie das innovative Nutzungskonzept mit rollierendem Peer‑Review und umfassender Nutzerunterstützung.
Im Laufe des Jahres sollen weitere fünf der neun Vorhaben auf der Shortlist evaluativ begleitet werden, dazu zählen die deutschen Beteiligungen am Teilchenphysikexperiment LEGEND-1000 und am Neutrinodetektor IceCube-Gen2, digitale Forschungsinfrastrukturen für die Sozialwissenschaften (RIDLOP) sowie die Informationstechnologien (SLICES-DE) und Einrichtungen für die Gen- und Zelltherapie (CREATION).
