Richtfest, Grundstein, Meilenstein

Am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg gab es in den vergangenen Wochen gleich mehrfach Grund zum Feiern. Am 15. September fand das Richtfest für zwei neue Experimentierhallen statt, mit denen sich die Möglichkeiten an der Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III deutlich erweitern werden.

Mit einem 2,3 Kilometer langen Ringbeschleuniger erzeugt PETRA III hochintensive, stark gebündelte Röntgenblitze für eine Vielzahl physikalischer, biologischer und chemischer Experimente. In der 300 Meter langen Experimentierhalle stehen zwar bereits 14 Strahlführungen (Beamlines) für bis zu 30 Experimente, dennoch ist die Röntgenquelle seit ihrem Betriebsstart 2009 stark überbucht. Daher bieten die neuen Experimentierhallen Platz für bis zu zehn zusätzliche Strahlführungen.

„Mit den neuen Messstationen erweitern wir die Vielfalt der Forschungsmöglichkeiten an PETRA III erheblich“, sagte der Vorsitzende des DESY-Direktoriums, Helmut Dosch, beim Richtfest: „Gleichzeitig werden wir der riesigen Nachfrage der internationalen Wissenschaft nach der besten Synchrotronstrahlungsquelle der Welt gerecht.“ Seit Februar steht die Anlage jedoch still, da für die 80 Millionen Euro teure Erweiterung ein Teil des Beschleunigers vorübergehend weichen musste. Im April 2015 soll der Betrieb in der bestehenden Halle wieder starten, die Messstationen in den neuen Hallen sollen ab Herbst 2015 bzw. Anfang 2016 nach und nach in Betrieb gehen.

Ende August legten Wissenschaftler und Politiker den Grundstein für das neue Centre for Structural Systems Biology (CSSB), das die Brücke zwischen physikalischer Grundlagenforschung und Lebenswissenschaften schlagen soll. Beim CSSB haben sich neun Forschungsinstitute und Universitäten zusammengetan, um die Angriffsmechanismen von Viren, Bakterien und Parasiten atomgenau zu enträtseln.

PETRA III und künftig auch der Röntgenlaser European XFEL sollen dazu dienen, die Struktur einzelner Moleküle zu enträtseln oder Abläufe in lebenden Zellen quasi zu filmen. Durch die Kombination mit anderen Methoden wie der Kryo-Elektronenmikroskopie soll das CSSB einzigartige Forschungsmöglichkeiten bieten. Das dreigeschossige Büro- und Laborgebäude wird Platz für 180 Wissenschaftler und modernste Geräte bieten. Die Investitionskosten betragen 50 Millionen Euro.

Der Röntgenlaser FLASH, der als weltweit erste Quelle dieser Art 2005 in Betrieb ging, besteht aus einem supraleitenden Linearbeschleuniger für Elektronen. Wenn die Elektronenpakete mit einer Energie von bis zu 1250 MeV durch periodische Magnetanordnungen (Undulatoren) fliegen, entsteht extrem brillante Laserstrahlung im Vakuum-Ultravioletten und im weichen Röntgenbereich. Ein Meilenstein gelang am 20. August: Erstmals ließ sich an der neuen Undulatorstrecke von FLASH Laserlicht nachweisen.

Das im Herbst 2011 gestartete, rund 30 Millionen Euro teure Erweiterungsprojekt war nötig geworden, da auch FLASH von Anfang an vielfach überbucht war. Mit einer zweiten Undulatorstrecke und einer zweiten Experimentierhalle soll sich die Zahl der möglichen Experimente verdoppeln. Während sich die Laserwellenlänge beim bisherigen Undulator über die Elektronenenergie einstellen lässt, geschieht dies beim neuen Undulator über das Zusammen- und Auseinanderfahren der Magnete. „Damit ist FLASH der erste Freie-Elektronen-Laser der Welt, der zwei Laserstrecken simultan und unabhängig voneinander bedienen kann“, sagte Projektleiter Bart Faatz. Die ersten Experimente an FLASH II sollen 2015 starten.

Mit den geplanten Neubauten für das Max-Planck-Institut für die Struktur und Dynamik der Materie sowie einem Center for Hybrid Nanostructures sind weitere Bauprojekte auf dem DESY-Campus in Planung, sodass Baukräne auch in den nächsten Jahren das Bild von DESY prägen werden.

Stefan Jorda / DESY