Leuchtturm der Photonen-Forschung

Vertreter aus Politik und Wissenschaft, unter ihnen Schleswig-Holsteins Forschungs­ministerin Kristin Alheit und Hamburgs Forschungs-Staatsrätin Eva Gümbel vollzogen am Montag den ersten Spatenstich für ein neues Labor- und Bürogebäude bei DESY in Hamburg-Bahrenfeld. Das neue Photon Science-Gebäude soll Forschungs­stätte für Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Geesthacht (HZG), der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des DESY werden. Der Neubau bietet durch direkte Anbindung an die DESY-Lichtquellen und enge Vernetzung von Forschungs­gruppen vor Ort ideale Bedingungen für die Forschung mit Photonen und Nano­wissenschaften. Das Photon Science-Gebäude kostet 14,1 Millionen Euro und soll im Frühjahr 2019 bezugsfertig sein.

„Mit dem Photon Science-Gebäude konzentrieren wir die Zusammenarbeit der drei starken Forschungs­partner Christian-Albrechts-Universität, Helmholtz-Zentrum Geesthacht und DESY“, sagt Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums und damit Bauherr des neuen Gebäudes. „Es bietet sowohl ideale Möglichkeiten zur Präparation von Proben für unsere Synchrotron­strahlungsquelle PETRA III als auch komplementäre Untersuchungs­techniken, so dass wir das Forschungs­potenzial unserer Anlagen bestens ausschöpfen können.“

Eva Gümbel, Staatsrätin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung der Freien und Hansestadt Hamburg, sagt: „Ich freue mich, dass mit dem Photon Science-Gebäude der Ausbau des DESY-Forschungscampus hin zu einem internationalen Wissenschafts­park weiter vorangeht. Das Gebäude ist außerdem ein wichtiger Bestandteil unserer Bemühungen, Hamburg und die Metropol­region weiter zu vernetzen: Unser Ziel ist es, dass Hochschulen und außer­universitäre Forschungseinrichtungen sowie Wissenschaft und Wirtschaft noch stärker miteinander kooperieren.”

„Der Neubau, zu dem wir heute das Startzeichen geben, bedeutet optimale Bedingungen für die Forschung mit Photonen und Nanowissenschaften: durch die Anbindung an die bestehende heraus­ragende Infra­struktur, durch exzellente bauliche Bedingungen – und durch die weitere, engere Vernetzung verschiedener Forschungs­gruppen unter dem Dach des neuen Forschungs­gebäudes“, sagt Schleswig-Holsteins Wissenschafts­ministerin Kristin Alheit. „Damit steht dieses Datum für einen quantitativen und qualitativen Entwicklungs­schub für den gesamten DESY-Campus.“

„Wir schaffen in diesem gemeinsamen Gebäude eine neue Qualität zur Nutzung von PETRA III. Das gilt für die Partner HZG, CAU und DESY sowie für externe Forscher­gruppen aus aller Welt. Die Idee langfristiger Kooperationen mit externen Nutzern in unserem ‚German Engineering Materials Science Centre‘ kommt mit diesem Bau einen großen Schritt voran“, erklärt der Geschäfts­führer des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, Wolfgang Kaysser. „Unser Anteil von 3,6 Millionen Euro für das Gebäude sowie rund 5 Millionen Euro für die GEMS-Experimentiereinrichtungen sind beste Investitionen in die Wissenschaft und zukünftige High-Tech-Produkte, davon bin ich fest überzeugt.“

„Mit der Errichtung des Photon Science-Gebäudes bekommt das Ruprecht-Haensel-Labor – eine langjährige und erfolgreiche Kooperation zwischen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und DESY – eine Heimat auf dem DESY-Gelände. Davon werden viele Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler profitieren“, sagt CAU-Präsident Lutz Kipp. Ihnen liefert das neue Gebäude beste Bedingungen für ihre Forschung an Materialien auf kleinsten Größenskalen.

Das neue fünfgeschossige Gebäude soll unter anderem DESYs Zentrale für Nanoforschung werden. Die technisch aufwendigen Labore im Erdgeschoss werden insbesondere neue Methoden für die Nanoforschung ermöglichen. Sie bieten ideale Bedingungen für die Strukturierung, Herstellung, Charakterisierung und Markierung von Nanoproben, die dann in dem hochintensiven Röntgenlicht der Forschungs­anlagen PETRA III oder FLASH untersucht werden. Die dafür notwendigen hoch­empfindlichen Laborgeräte werden auf besonders schwingungs­armen Einzel­fundamenten im Gebäude stehen, die fragilen Proben können auf kürzestem Wege in die PETRA-Experimentier­halle „Max von Laue“ überführt werden.

„Die neuen Labore bieten insbesondere für die Erforschung innovativer Nano­materialien einzigartige Bedingungen, die durch eine Investition von 10 Millionen Euro in die Nano-Instrumentierung durch DESY geschaffen werden“, erklärt Andreas Stierle, Leiter des DESY NanoLabs. „Ob Nano-Magnetismus für kleinere Datenspeicher, die Korrosion an Oberflächen oder die Herstellung und Charakterisierung völlig neuer Nanostrukturen, all das werden wir hier erforschen können. Die Dienst­leistungen des DESY NanoLabs stehen auch für externe Forscher zur Verfügung.“

Das Photon Science-Gebäude hat auf fünf Etagen eine Netto-Grundfläche von über 5000 Quadratmetern, davon sind gut 700 Quadratmeter für Labore eingeplant. Neben dem DESY-NanoLab sollen das „German Engineering Materials Science Centre – GEMS“ des HZG und Teile der CAU sowie weitere DESY-Photon Science-Arbeits­gruppen das neue Gebäude beziehen.

„Eine Stärke an den GEMS-Messplätzen an PETRA III ist es, live zu verfolgen, was während der Herstellung oder im Verarbeitungs­prozess im Detail ‚in-situ‘ geschieht. Denn für Engineering Materials sind die während Millisekunden ablaufenden Material­veränderungen in Herstellung und Verarbeitung von großem Interesse“, erklärt der Leiter des GEMS, Martin Müller. „Mit den neuen Räumen werden wir unsere Kompetenz in diesem Bereich weiter ausbauen können.“

Zu den Experimentier­techniken des Ruprecht-Haensel-Labors gehören zum Beispiel Untersuchungen am Kieler Instrument LISA, in dem das Röntgen­licht von PETRA III und der Strahl eines leistungs­starken Kurzzeit­lasers synchronisiert auf Flüssigkeiten gelenkt werden können. Damit lassen sich Herstellungs­prozesse für Nano­materialien oder biochemische Prozesse an Zellmembranen im Detail erforschen. An PETRA III kommt auch das in Kiel entwickelte Photo­elektronen­spektrometer ASPHERE III zum Einsatz, das zu einem besseren Verständnis von Material­eigenschaften und Funktions­weisen beitragen wird. Es ermöglicht, einzelne Elektronen in Materialien und elektronischen Bauteilen zu untersuchen. Ruprecht Haensel, der Namens­geber des Labors, war in den 1960er Jahren Wissenschaftler bei DESY und weltweit einer der bedeutendsten Pioniere der Forschung mit Synchrotron­strahlung. 1974 wurde er Professor an der CAU, 1986 Gründungs­direktor der Europäischen Synchrotron­strahlungs­quelle ESRF in Grenoble. 1994 kehrte er an die CAU nach Kiel zurück – zunächst als Dekan und später als Präsident.

Insgesamt bietet das Photon Science-Gebäude Platz für rund 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der beteiligten Forschungs­einrichtungen und internationale Partner an der Röntgen­lichtquelle PETRA III. Auch das DESY Photon Science User Office, Anlaufstelle für Tausende Gastforscher, die jährlich DESYs Lichtquellen und das DESY NanoLab für ihre Forschungen zu nutzen, zieht hier ein.

Die 14,1 Mio. Euro für das Gebäude kommen aus Mitteln des Bundes, der beteiligten Länder Hamburg und Schleswig-Holstein sowie aus den Grundetats der drei beteiligten Forschungs­einrichtungen. Die Planung des Gebäudes wurde durch das Berliner Architektur­büro Reiner Becker Architekten BDA realisiert.

DESY / DE