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Die Elbphilharmonie der Teilchen

Hamburg Die Elbphilharmonie der Teilchen

Gestern wurde die Forschungsanlage European XFEL eröffnet. Sie verspricht bahnbrechende neue Erkenntnisse.

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Die Ehrengäste – darunter Bundesforschungsministerin Johanna Wanka (Mitte) – zerschnitten das Eröffnungs-Band.

Quelle: Fotos: Ulrich Perrey/dpa

Hamburg. . „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) gestern bei der Eröffnung des European XFEL in Schenefeld bei Hamburg. Die weltweit leis tungsfähigste Röntgenlaseranlage erlaube es den Wissenschaftlern, tief in diese Nanowelt einzutauchen.

LN-Bild

Gestern wurde die Forschungsanlage European XFEL eröffnet. Sie verspricht bahnbrechende neue Erkenntnisse.

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Die Anlage, die 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 zu Stande.

An dem gut 1,2 Milliarden Euro teuren Projekt – nach heutigen Preisen sind es sogar 1,5 Milliarden – sind elf europäische Länder beteiligt. Die größten Geldgeber sind Deutschland und – mit deutlichem Abstand – Russland.

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.“

Prien, bis vor wenigen Monaten noch Mitglied der Hamburgischen Bürgerschaft, vergleicht die Röntgenlaseranlage mit einem anderen Vorzeigeprojekt der Hansestadt: „Die Strahlkraft dieser Elbphilharmonie der Teilchen kann sehr wohl mithalten mit der Strahlkraft der Elbphilharmonie in der Welt der Musik und der Architektur.“ Hamburg setzt diesen Gedanken bereits seit Montag visuell um. Ein Laserstrahl scheint von dem Konzerthaus an der Elbe zum XFEL nach Schenefeld.

Strukturen von Proteinen

Bei einem der ersten Experimente am European XFEL geht es um Protein-Strukturen. Anton Barty vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (Desy) will wissen, wie genau die winzigen Eiweiße aufgebaut sind und funktionieren. Die Molekülstruktur von Proteinen zu kennen sei wichtig, um neue Arzneien zu entwickeln, sagt Barty. Ob ein Molekül an ein anderes andocken kann, sei entscheidend für die Wirksamkeit. Barty denkt an Mittel, die Antibiotika-Resistenzen überwinden können.

LN

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