Elektromagnetische Felder beschleunigen die Elektronen in supraleitenden Resonatoren des TESLA-Typs, die in internationaler Zusammenarbeit bei DESY entwickelt wurden und im Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY betrieben werden.
Bildrechte: DESY 1999

Röntgenlaser XFEL Hamburg Deutschlands teuerstes Experiment gestartet

Es ist ein Projekt der Superlative. Mit 1,2 Milliarden Euro teurer als die Elbphilharmonie – aber ein Jahr schneller gebaut. XFEL ist der stärkste Röntgenlaser der Welt. Was wir damit wollen? Herausfinden, was die Welt im Innersten zusammenhält. Mit den Worten des Dr. Faust: "Schau alle Wirkenskraft und Samen, Und tu nicht mehr in Worten kramen."

Elektromagnetische Felder beschleunigen die Elektronen in supraleitenden Resonatoren des TESLA-Typs, die in internationaler Zusammenarbeit bei DESY entwickelt wurden und im Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY betrieben werden.
Bildrechte: DESY 1999

Heute wurde in Hamburg der stärkste Röntgenlaser der Welt eröffnet: der European XFEL. Gleichzeitig ist das internationale Projekt mit Kosten von insgesamt 1,2 Milliarden Euro Deutschlands größtes und teuerstes Experiment. In einem 3,4 km langen Tunnel sollen pro Sekunde 27.000 Röntgenblitze erzeugt werden. Diese Blitze zerstören alles, was sie untersuchen. Aber vorher macht der XFEL zehntausende Aufnahmen bis auf die atomare Ebene. Und genau deshalb bewerben sich Wissenschaftler aus der ganzen Welt darum, hier Experimente durchführen zu dürfen.

Technischer Quantensprung

Instrument SPB_SFX am European XFEL
Bildrechte: European XFEL

Untersuchung von Biomolekülen, Materialwissenschaften, Physik, Chemie oder  Nanotechnologie – der Laser kann in den verschiedensten Bereichen eingesetzt werden. Zu den ersten Nutzern werden Wissenschaftler der Universität Lübeck gehören. Sie wollen mit dem Laser dreidimensionale Strukturen von Proteinen, den Eiweiß-Molekülen, untersuchen. Das ist wichtig, um etwa Hemmstoffe zu entwickeln, die Proteine notfalls blockieren, zum Beispiel wenn diese bei Erkrankungen fehlerhaft arbeiten.

Für die Lübecker Forscher ist die Arbeit am XFEL nach eigenen Aussagen ein "technischer Quantensprung". Der Laser kann in extrem kurzen Pulsen arbeiten – vergleichbar mit dem ABS beim Bremsen, nur millionenfach schneller. Das ermöglicht nicht nur Einzelbilder (Fotos), sondern ganze Bildfolgen dynamischer Prozesse (Filme) aufzunehmen. "Da der neue Europäische Röntgenlaser eine noch höhere Intensität und Qualität der Strahlung als der Laser in den USA liefert, entstehen völlig neue technische Möglichkeiten um die Prozesse in unserem Körper besser zu verstehen", sagt Prof. Lars Redecke von der Uni Lübeck.

Das 'Filmen' der dynamischen Funktionen von Proteinen war lange Zeit ein Traum der Wissenschaftler, der nun mit dem neuen Röntgenlaser in Erfüllung gehen kann.

Prof. Lars Redecke, Universität Lübeck

Europäisches Projekt Am XFEL sind 17 Forschungseinrichtungen beteiligt. Die Federführung des europäischen Konsortiums liegt beim Deutschen Elektronen-Synchrotron (Desy) in Hamburg, das auch Hauptgesellschafter des European XFEL ist. Die Kosten des Projekts in Höhe von 1,22 Milliarden Euro trägt Deutschland zu rund 60 Prozent. Von den weiteren zehn beteiligten Ländern ist Russland mit 27 Prozent der größte Geldgeber. Der erste Elektronenstrahl soll Anfang nächsten Jahres durch die 3,4 Kilometer lange Tunnelanlage gehen.

Über dieses Thema berichtet MDR AKTUELL: im Radio | 01.09.2017 | 17:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 23. Oktober 2017, 13:06 Uhr