Die hells­ten Rönt­gen­blit­ze der Welt

In Ham­burg star­tet am Frei­tag das Eu­ro­pean XFEL, die „Elb­phil­har­mo­nie der For­schung“

Aalener Nachrichten - - WISSEN - Von Bern­hard Spren­gel

HAM­BURG (dpa) - Wie er­öff­net man als Stadt ei­ne wich­ti­ge und sehr teu­re For­schungs­an­la­ge, die tief un­ter der Er­de liegt und von der nicht all­zu viel an der Ober­flä­che zu se­hen ist? Man holt sich ein Kul­tur­pro­jekt ins Boot, das eben­falls wich­tig ist und auch viel Geld ge­kos­tet hat. Schließ­lich sieht Ham­burgs Wis­sen­schafts­se­na­to­rin Kat­ha­ri­na Fe­ge­bank (Grü­ne) die neue Rönt­gen­la­ser­an­la­ge Eu­ro­pean XFEL ja auch als „Elb­phil­har­mo­nie der For­schung“.

Das Kon­zert­haus sen­de­te am Mon­tag­abend ei­nen La­ser­gruß über Ham­burgs Dä­cher zum End­punkt der 3,4 Ki­lo­me­ter lan­gen, un­ter­ir­di­schen La­ser­an­la­ge nach Sche­ne­feld. Den Be­trieb nimmt die Su­per­ka­me­ra für kleins­te Teil­chen im Na­no­kos­mos dann am Frei­tag of­fi­zi­ell auf.

Es gibt tat­säch­lich Par­al­le­len zwi­schen Elb­phil­har­mo­nie und dem XFEL (X-Ray Free-Elec­tron La­ser/ Rönt­gen­licht-Freie-Elek­tro­nen-La­ser): Bei­de fu­ßen auf äl­te­ren Fun­da­men­ten. Die Elb­phil­har­mo­nie auf ei­nem Kai­spei­cher aus den 60er-Jah­ren, der XFEL ist eng mit dem Deut­schen Elek­tro­nen-Syn­chro­tron (De­sy) in Bah­ren­feld ver­bun­den, wo eben­falls seit den 60er-Jah­ren mit Teil­chen­be­schleu­ni­gern ge­ar­bei­tet wird. Auch die Bau­zeit – zehn be­zie­hungs­wei­se acht Jah­re – so­wie die Kos­ten, 789 Mil­lio­nen für die Elb­phil­har­mo­nie und 1,22 Mil­li­ar­den Eu­ro für den XFEL, sind nicht so weit von­ein­an­der ent­fernt. Aber vor al­lem: Bei­de Pro­jek­te be­an­spru­chen für sich, ganz neue Maß­stä­be in ih­ren Be­rei­chen zu set­zen.

Ei­ne neue Di­men­si­on

Im XFEL sol­len die hells­ten Rönt­gen­blit­ze der Welt er­zeugt wer­den, bis zu 27 000 pro Se­kun­de. Die Leucht­stär­ke soll mil­li­ar­den­fach über dem lie­gen, was ver­gleich­ba­re An­la­gen bis­lang leis­ten kön­nen. For­scher sol­len mit Hil­fe der ul­tra­kur­zen Rönt­gen­blit­ze drei­di­men­sio­na­le Auf­nah­men in ato­ma­rer Auflösung ma­chen kön­nen. Da­bei sol­len De­tails von Vi­ren und Zel­len sicht­bar wer­den. Auch das Fil­men che­mi­scher Re­ak­tio­nen soll mög­lich sein. Be­lich­tungs­zei­ten von bil­li­ards­tel Se­kun­den sor­gen da­bei für schar­fe Auf­nah­men.

Der­zeit er­zeugt der XFEL erst meh­re­re Hun­dert Blit­ze pro Se­kun­de, wie Pres­se­spre­cher Bernd Ebe­ling sagt. Da­mit über­trifft das Pro­jekt an Leis­tungs­kraft aber be­reits ver­gleich­ba­re An­la­gen in den USA und Ja­pan. Die ers­ten Ex­pe­ri­men­te ab Mit­te Sep­tem­ber sol­len auch ein Test für den XFEL sein und hel­fen, ihn wei­ter zu ver­bes­sern. Bis­lang gibt es zwei Ex­pe­ri­men­tier­sta­tio­nen („In­stru­men­te“), in die der Rönt­gen­strahl ge­lenkt wer­den kann.

In den nächs­ten Jah­ren sol­len vier wei­te­re Sta­tio­nen hin­zu­kom­men. Zwei Wis­sen­schaft­ler aus Aus­tra­li­en und Po­len, die bei­de be­reits in Ham­burg tä­tig sind, wer­den vor­aus­sicht­lich die ers­ten Nut­zer sein. An­ton Bar­ty und Kol­le­gen wol­len Bil­der von Bio­mo­le­kü­len ge­win­nen, Wo­jciech Ga­wel­das Team plant, ei­ne che­mi­sche Re­ak­ti­on zu fil­men.

Elf Län­der be­tei­ligt

Elf eu­ro­päi­sche Län­der sind am XFEL be­tei­ligt. Größ­te Geld­ge­ber sind Deutsch­land mit 58 und Russ­land mit 27 Pro­zent. Die üb­ri­gen Län­der sind mit je­weils 1 bis 3 Pro­zent der Kos­ten da­bei. Span­nun­gen in der in­ter­na­tio­na­len Po­li­tik hät­ten die wis­sen­schaft­li­che Zu­sam­men­ar­beit mit Russ­land nicht be­ein­träch­tigt, ver­si­chert Ebe­ling. „Russ­land hat sehr viel bei­ge­tra­gen, nicht nur fi­nan­zi­ell, son­dern auch an Know-how und Bau­tei­len.“Ur­sprüng­lich kom­me so­gar die Idee für ei­nen Frei­eElek­tro­nen-La­ser aus Mos­kau.

Auch die Ko­ope­ra­ti­on mit Groß­bri­tan­ni­en lau­fe sehr gut. Der Bei­tritt des Lan­des zu dem For­schungs­pro­jekt wer­de bis En­de des Jah­res un­ter­zeich­net sein. Die Bri­ten hat­ten zu Be­ginn des Pro­jekts im Jahr 2009 aus fi­nan­zi­el­len Grün­den zu­nächst ei­nen vor­ge­zo­ge­nen „Br­ex­it“ge­macht. Jetzt ge­hö­ren bri­ti­sche und rus­si­sche For­scher zu den ers­ten Nut­zern, de­nen be­reits Ex­pe­ri­men­tier­zeit ein­ge­räumt wur­de.

Bei so viel eu­ro­päi­scher Ein­tracht könn­te bei der Fei­er am Frei­tag ei­gent­lich Beet­ho­vens „Freu­de schö­ner Göt­ter­fun­ken“ge­spielt wer­den, wie bei der Er­öff­nung der Elb­phil­har­mo­nie. Doch für ei­ne sol­che Über­hö­hung ih­rer Ar­beit sind nüch­ter­ne Wis­sen­schaft­ler wohl nicht zu ha­ben. Dar­um soll nur ei­ne Band die 800 Gäs­te aus Po­li­tik und Wis­sen­schaft mit ei­nem Med­ley aus Me­lo­di­en der Part­ner­län­der er­freu­en.

FO­TO: AXEL HEIMKEN/DPA

Licht­gruß aus der Elb­phil­har­mo­nie für den hells­ten Rönt­gen­la­ser der Welt im For­schungs­zen­trum Eu­ro­pean XFEL.

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