Startschuss für XFEL

Anfang 2008 wird mit dem Bau der europäischen Röntgenlaseranlage XFEL in Hamburg begonnen. Im Jahr 2013 stehen die ersten Messplätze bereit.

Die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Annette Schavan, gab heute den Startschuss für die europäische Röntgenlaseranlage XFEL. „Die Finanzierungsverhandlungen mit den zwölf interessierten Staaten sind jetzt so weit fortgeschritten, dass der Bau dieser neuen, von der internationalen Fachwelt heiß begehrten Forschungsanlage beginnen kann“, erklärte Schavan vor den Pressevertretern und Gästen der Startschuss-Zeremonie. „Wir können jetzt davon ausgehen, dass im Jahr 2013 die Inbetriebnahme der ersten sechs von insgesamt zehn möglichen Messplätzen beginnt. Und wir haben die Absicht, im Anschluss an die Startversion den vollen Ausbau der Anlage so schnell wie möglich zu verwirklichen.“

Zunächst soll mit einem Kostenaufwand von 850 Millionen Euro eine Startversion der mit insgesamt 1082 Millionen Euro (Gesamtkosten, Preisniveau 2005) veranschlagten europäischen XFEL-Anlage in Hamburg und Schenefeld errichtet werden. Von der Startversion wollen die 12 internationalen Partner (Dänemark, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Italien, Polen, Russland, Schweden, Schweiz, Spanien, Ungarn und die Volksrepublik China) mindestens 25 Prozent übernehmen. Den deutschen Anteil von maximal 75 Prozent leisten der Bund und die beiden Sitzländer Hamburg und Schleswig-Holstein. In einem Kommuniqué, das die Länderrepräsentanten während der Startschuss-Zeremonie unterzeichneten, heißt es unter anderem: „Wir sind gemeinsam der Überzeugung, dass es angezeigt ist, den Bau des XFEL im Hinblick auf die internationale Konkurrenzsituation so schnell wie möglich zu starten.“ Weiterhin erklärten sie ihre Absicht, bis Ende 2007 eine Konvention zur Gründung einer XFEL GmbH zu unterzeichnen, die den Bau und Betrieb des europäischen Röntgenlasers verantwortet.

Der europäische XFEL ist ein internationales Gemeinschaftsprojekt mit starker Anbindung an das Forschungszentrum DESY. Von seinen Leistungen können viele Naturwissenschaften profitieren – von der Physik über die Chemie, die Material- und Geoforschung bis hin zu den Biowissenschaften; aber auch für industrielle Anwender schafft der XFEL neue Dimensionen: zum Beispiel wenn es darum geht, neue Werkstoffe und Materialien im Nanobereich zu entwickeln, also mit Abmessungen von milliardstel Metern.

Der europäische XFEL, der auf der in den letzten Jahren bei DESY entwickelten supraleitenden Technologie für die Elektronenbeschleunigung beruht, wird Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und Studierende verschiedenster Fachrichtungen nach Norddeutschland ziehen. „Der heutige Tag ist ein Meilenstein in der Geschichte DESYs“, kommentiert der Vorsitzende des DESY-Direktoriums, Albrecht Wagner, das Ereignis. „Wer Neues sehen will, muss Neues tun und genau das haben wir uns gemeinsam mit unseren internationalen Partnern mit dem europäischen XFEL vorgenommen. Wir sind alle sehr erfreut, dass die gute Zusammenarbeit und harte Arbeit vieler Jahre nun ihre Früchte trägt. Wir stehen in den Startlöchern, um mit unserem Wissen und Können zum Gelingen des Projekts beizutragen.“ An die DESY-Mitarbeiterinnen und -Mitarbeiter gewandt, erklärt Bundesministerin Schavan: „Bau und Betrieb des europäischen Röntgenlasers XFEL werden völlig neue Herausforderungen an DESY und seine internationalen Partner stellen. Ich bin sicher, dass alle diese Herausforderungen annehmen und meistern werden.“

Die 3,4 Kilometer lange Forschungsanlage erstreckt sich zwischen dem Sitz des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY im Hamburger Stadtteil Bahrenfeld und der benachbarten schleswig-holsteinischen Ortschaft Schenefeld (Kreis Pinneberg). Sie beginnt auf dem Gelände des DESY, wo die zentralen Versorgungsstationen stehen. Auf den ersten 2,1 Kilometern des 6 bis 38 Meter tiefen Tunnelsystems verläuft der Haupttunnel für den supraleitenden Elektronen-Linearbeschleuniger. Auf dem letzten Kilometer fächert sich dieser Tunnel in fünf einzelne Tunnel auf, in denen die Röntgenlaserblitze erzeugt werden. Hier entsteht das Betriebsgelände Osdorfer Born mit einem weiteren Zugangs- und Versorgungsgebäude. Die unterirdische Experimentierhalle am Ende der Anlage steht auf dem künftigen 15 Hektar großen Forschungscampus in Schenefeld und bietet Platz für zehn Messplätze. „Jetzt kann die Errichtung des unterirdischen Tunnel- und Gebäudekomplexes europaweit ausgeschrieben werden“, so Andreas Schwarz, DESY-Physiker und Mitglied des europäischen XFEL-Projektteams. „Anfang 2008 können wir dann zeitgleich auf den drei künftigen Betriebsgeländen DESY-Bahrenfeld, Osdorfer Born und Schenefeld mit dem Bau beginnen“.

Der XFEL (X steht für Röntgen, FEL für Freie-Elektronen-Laser) wird hochintensive ultrakurze Röntgenblitze mit den Eigenschaften von Laserlicht erzeugen. Den Naturwissenschaften bietet diese Lichtquelle der Superlative ungeahnte Perspektiven. Auch für die Industrie könnten sich neue Möglichkeiten eröffnen. Die unvorstellbar kurzen und intensiven Röntgenpulse ermöglichen es den Forschern, chemische Reaktionen mit atomarer Auflösung regelrecht zu filmen, ebenso Bewegungen von Biomolekülen oder die Entstehung von Feststoffen. Davon profitieren die verschiedensten Naturwissenschaften und auch industrielle Anwender – beispielsweise wenn es darum geht, neue Werkstoffe und Materialien im Nanobereich zu entwickeln, also mit Abmessungen von milliardstel Metern.

Professor Massimo Altarelli, Leiter des europäischen XFEL-Projektteams: „Die neue XFEL-Röntgenlaseranlage wird einzigartig in Europa sein und faszinierende Perspektiven für die Wissenschaft bieten. Zum ersten Mal wird es möglich, die verschiedenen Zustände von Materie auf der atomaren Längen- und Zeitskala zu analysieren. Die künftigen Nutzer des XFEL versprechen sich Forschungsergebnisse von fundamentaler Bedeutung in Gebieten wie der Materialforschung, Plasmaphysik, Strukturbiologie, Geowissenschaft oder Chemie, mit denen auch neue Anwendungen ins Blickfeld rücken, zum Beispiel in der Biomedizin und Pharmazie, oder auch für die Optimierung von Verbrennungs- und Katalysatortechniken.“

Im Februar 2003 gab das Bundesministerium für Bildung und Forschung grünes Licht für den von DESY vorgeschlagenen Röntgenlaser XFEL, mit der Vorgabe, dass er als europäisches Projekt realisiert werden soll. Der Röntgenlaser ermöglicht Spitzenforschung in Europa und sichert dem Forschungs- und Industriestandort Deutschland eine führende Rolle. Vor einem Jahr erreichten die Vorbereitungen des XFEL-Projekts zwei wichtige Meilensteine: 1) Am 25. Juli 2006 veröffentlichten die XFEL-Projektgruppe von DESY und das europäische XFEL-Projektteam den Technischen Design-Bericht für die europäische XFEL-Anlage. Auf 580 Seiten beschreiben die insgesamt 270 Autoren von 69 Instituten aus 17 Ländern alle wissenschaftlichen und technischen Details dieser Forschungsanlage. 2) Am 9. August 2006 veröffentlichte die zuständige Behörde – das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie in Clausthal-Zellerfeld – den Planfeststellungsbeschluss für den Bau und Betrieb der XFEL-Anlage. Am 24. und 25. Januar 2007 trafen sich 260 Wissenschaftler aus 22 Nationen beim Forschungszentrum DESY in Hamburg zum ersten European XFEL Users' Meeting, dem Treffen der zukünftigen Nutzer der europäischen Röntgenlaseranlage. Es bildete den Auftakt für eine Reihe von Arbeitstreffen zwischen den an den XFEL-Forschungsmöglichkeiten interessierten Wissenschaftlern und den Planern der XFEL-Anlage. Mit dem heutigen Startschuss für die Realisierung des europäischen XFEL mit vorerst sechs Messplätzen tritt das Projekt in eine nächste entscheidende Phase.

Die geplanten Projektkosten betragen 1082 Millionen Euro (Preisbasis von 2005), einschließlich der Kosten für die jetzt endende Vorbereitungsphase und für die spätere Test- und Inbetriebnahmephase. Die Kosten für den Bau der Anlage und die zehn Messplätze belaufen sich auf 986 Millionen Euro (Preisbasis von 2005). Die europäische XFEL-Anlage ist eins der 35 Projekte, die zu der im Oktober 2006 veröffentlichten Roadmap des EU-Gremiums ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures) gehören. Diese Projektplanung ist das Ergebnis eines zweijährigen intensiven Beratungs- und Begutachtungsprozesses, in den über 1000 hochrangige internationale Experten involviert waren.

Quelle: DESY

Weitere Infos:

• XFEL-Projekt:
  http://www.xfel.net/de
• ESFRI Roadmap:
  http://cordis.europa.eu/esfri/
• Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY in der Helmholtz-Gemeinschaft
  http://www.desy.de
• Helmholtz Podcast (Juni-Ausgabe) - Massimo Altarelli, der Leiter des Europäischen XFEL-Projektteams, im Gespräch:
  http://www.helmholtz.de/de/Aktuelles/Helmholtz-Audio.html