Superkamera

Röntgenlaser European XFEL nimmt Forschungsbetrieb auf

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XFEL steht für X-Ray Free-Electron Laser. Foto: Markus Scholz

Der Röntgenlaser European XFEL in Hamburg soll Forschern Einblicke in die Nanowelt geben. Das verspricht bahnbrechende neue Erkenntnisse. Nach jahrelangen Bauarbeiten können nun die ersten Experimente starten.

Hamburg (dpa) - "Die Welt da unten ist atemberaubend klein", hat der amerikanische Physiker und Nobelpreisträger Richard Phillips Feynman in den 1950er Jahren gesagt. An diesen Ausspruch erinnerte Bundesforschungsministerin Johanna Wanka (CDU) bei der Eröffnung des European XFEL in Schenefeld bei Hamburg.

Die weltweit leitungsfähigste Röntgenlaseranlage erlaube es den Wissenschaftlern nun, tief in diese Nanowelt einzutauchen. Die 1,2 Milliarden Euro teure Anlage, die nach achtjähriger Bauzeit nun Forschern zur Verfügung steht, ist eine Art Superkamera.

In einem 3,4 Kilometer langen unterirdischen Tunnel werden ultraschnelle Röntgenblitze erzeugt. Sie sollen Strukturen von Molekülen, Zellen und Viren sichtbar machen und den Ablauf von chemischen Reaktionen auf atomarer Ebene zeigen.

Wissenschaftler aus Russland und Großbritannien sowie vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (Desy) in Hamburg-Bahrenfeld und vom XFEL-Projekt selbst sollen Mitte des Monats die ersten Experimente durchführen.

Der XFEL funktioniert vereinfacht gesagt so: Ein sogenannter Injektor auf dem Desy-Gelände schießt Elektronen in eine unterirdische Röhre. In einem 1,7 Kilometer langen Linearbeschleuniger werden sie immer schneller und gewinnen an Energie. Dann folgt eine Anordnung von Magneten. Dieser sogenannte Undulator bringt die Elektronen in eine Wellenbewegung, wobei sie die ultrahellen Blitze abgeben, bis zu 27.000 pro Sekunde.

Die Blitze verstärken sich immer mehr, bis dieser Röntgenstrahl am Ende der 3,4 Kilometer langen Röhre auf Proben in der Experimentierhalle am Standort Schenefeld trifft. Wie die Probe in dem unvorstellbar kurzen Moment eines Blitzes aussieht, sollen Detektoren festhalten. Dadurch kommen bis zu 4,5 Millionen Bilder pro Sekunde zustande.

An dem Projekt - das nach heutigen Preisen sogar 1,5 Milliarden Euro gekostet hat - sind elf europäische Länder beteiligt. Die größten Geldgeber sind Deutschland und - mit deutlichem Abstand - Russland. Andrej Fursenko, ein Berater von Präsident Wladimir Putin, lobte die Zusammenarbeit zwischen beiden Ländern. Kanzlerin Angela Merkel und Putin hätten gemeinsam für den Erfolg des Projekts gesorgt und Finanzierungsprobleme gelöst.

Nach den Worten von Hamburgs Bürgermeister Olaf Scholz ist der XFEL ein ermutigendes Zeichen in angespannter Zeit. "Der European XFEL sendet nicht nur ultrakurze Lichtblitze aus, er sendet auch klare Signale für Völkerverständigung und Frieden", sagt der SPD-Politiker. Er spricht von der Hoffnung auf neue Erkenntnisse zur umweltfreundlichen Energiegewinnung und zur Behandlung von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson. Der XFEL werde dazu beitragen, das Leben für alle Menschen besser zu machen.

Schleswig-Holsteins Wissenschaftsministerin Karin Prien (CDU) geht noch einen Schritt weiter: Mit Hilfe des XFEL könnten Wissenschaftler auch metaphysischen Fragen nachgehen. "Man könnte mit Goethes Faust sprechen: Was die Welt im Innersten zusammenhält, das ist das, dem sie sich hier nähern."

European XFEL

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