Das „Priorisierungsverfahren für umfangreiche Forschungsinfrastrukturen“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) endete heute mit einem Paukenschlag: Bundesforschungsministerin Dorothee Bär verkündete, dass beide von DESY eingereichten Projekte als Forschungsinfrastrukturen von nationaler Bedeutung eingestuft wurden. Der Röntgenlichtquelle PETRA IV und dem Neutrinoteleskop IceCube-Gen2 wurden damit hohe wissenschaftliche Exzellenz, Innovations- und Transferpotenzial sowie eine durchdachte Planung attestiert.

Damit wurde eine zentrale Weiche für weltweit beispiellose Forschungsinfrastrukturen gestellt: PETRA IV wird Forschenden ermöglichen, vielfältige Strukturen, Systeme und Prozesse auf der Nanoskala in bisher unerreichter Auflösung und Geschwindigkeit zu analysieren. Die Anwendungsfelder reichen von Bio- und Quantentechnologien über nachhaltige Materialien und neue Batterien bis hin zu Mikroelektronik und Materialforschung. IceCube-Gen2, das internationale Neutrino-Teleskop, ist die leistungsstarke Weiterentwicklung des seit 2010 am Südpol betriebenen IceCube-Detektors, der künftig deutlich mehr kosmische Neutrinos nachweisen und neue Erkenntnisse über deren Quellen, die Erdatmosphäre und die Eigenschaften des antarktischen Eises gewinnen wird.

Das BMFTR wird nun Gespräche mit den beteiligten Einrichtungen und Bundesländern zur Umsetzung aufnehmen.

Aufbruch in eine neue Ära der Forschung mit Röntgenlicht

„Wir sind begeistert und wissen es sehr zu schätzen, dass beide von uns eingereichten Zukunftsvorhaben – PETRA IV und IceCube-Gen2 – vom Bundesministerium priorisiert wurden. Insbesondere die Röntgenlichtquelle PETRA IV bietet enorme Chancen für Spitzenforschung und Innovation. Sie ist zudem essenziell für die europäische Technologie- und Datensouveränität. Wir werden nun das beste 4D-Röntgenmikroskop der Welt bauen“, sagt Prof. Dr. Beate Heinemann, Vorsitzende des DESY-Direktoriums. „Wir freuen uns auf baldige Gespräche mit Bund, Land und Wissenschaftsrat.“, so Heinemann weiter.

„Die Röntgenlichtquelle PETRA IV ermöglicht eine Analyse molekularer Strukturen, die neue Perspektiven für die naturwissenschaftliche Grundlagenforschung eröffnet“, sagt Hamburgs Erster Bürgermeister Dr. Peter Tschentscher. „Das Projekt PETRA IV hat eine herausragende Bedeutung für die Forschung und Entwicklung in zentralen Zukunftsthemen. Es ist ein wichtiger Baustein für die Weiterentwicklung des DESY und der Science City Hamburg Bahrenfeld, die den Wissenschaftsstandort Deutschland international wettbewerbsfähig machen.“ Maryam Blumenthal, Hamburgs Senatorin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung, ergänzt: „PETRA IV setzt neue Maßstäbe für das, was Wissenschaft für die Gesellschaft leisten kann. Durch dieses Zukunftsprojekt werden Forschende in Hamburg an und mit der weltweit leistungsstärksten Synchrotronstrahlungsquelle Lösungen für die großen Herausforderungen unserer Zeit finden können – sei es bei der Gestaltung nachhaltiger Technologien, der Entwicklung neuer Medikamente oder der Erforschung neuer Energiekonzepte. Deshalb stehen wir voll und ganz hinter diesem Projekt und haben die ersten Finanzierungsschritte bereits zugesagt. Die Aufnahme in die Shortlist des Bundesforschungsministeriums ist der nächste große Schritt nach vorn, um dieses einmalige Projekt zu realisieren. Ich gratuliere allen Beteiligten zu diesem Erfolg!“

Maßstäbe setzen – unabhängiger werden

PETRA IV wird um ein Vielfaches brillanter, präziser und schneller sein als die bestehende Anlage PETRA III und kann zudem nanoskopische Strukturveränderung auch „filmen“ – daher die Bezeichnung 4D. Dies festigt DESYs Position an der Weltspitze der Röntgenlichtquellen, steigert Deutschlands Attraktivität für exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und stärkt die Innovationsfähigkeit der Industrie in Deutschland. Bis zu 20 Prozent der Messzeiten können für industrielle Anwendungen reserviert werden. „Eine derart brillante Röntgenlichtquelle im eigenen Land zu haben, bedeutet Unabhängigkeit: Nicht auf Experimentiermöglichkeiten auf anderen Kontinenten warten zu müssen und einen uneingeschränkten, exklusiven Zugriff auf die gewonnenen Daten zu haben“, erklärt Beate Heinemann. Letzteres sei insbesondere im Wettbewerb mit den USA und China für Europa besonders wichtig.

Besseres Licht für Forschung in Hamburg

Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) kam zu dem Ergebnis, dass die Investition in PETRA IV volkswirtschaftlich einen direkten Zusatznutzen von sieben Milliarden Euro bringen wird. Weitere Berechnungen zeigen, dass der Nutzen auf 24 Milliarden Euro steigt, wenn man indirekte Effekte durch Innovationen berücksichtigt, die durch die Messdaten ermöglicht werden. Die Kern-Bauzeit, in der der bestehende Beschleuniger PETRA III durch die neue Technologie von PETRA IV ersetzt wird, ist mit rund 2,5 Jahren geplant. Bei rechtzeitiger Finanzierungszusage wird in Hamburg Bahrenfeld im Jahr 2032 zum ersten Mal das Licht von PETRA IV strahlen und die Science City Hamburg Bahrenfeld als Innovationsstandort enorm stärken. 

IceCube-Gen2: Das Neutrino-Observatorium am Südpol 

 Neben PETRA IV hatte DESY ein weiteres, im Fördervolumen geringeres Vorhaben (ca. 55 Mio. Euro für den deutschen Anteil) für das Priorisierungsverfahren eingereicht: Die nächste Generation des Neutrino-Teleskops IceCube, das seit 2010 mit dem Ziel, kosmische Neutrinos zu entdecken, im Eis des Südpols eingelassen ist. 2013 gelang dies erstmalig. Die Forschung wird von einem internationalen Konsortium verantwortet, in dem DESY zweitgrößter Partner nach der Universität von Wisconsin-Madison (USA) ist. Auch das Konzept für IceCube-Gen2 wurde in die heute veröffentlichte Shortlist aufgenommen. Diese Weiterentwicklung wird etwa zehnmal mehr kosmische Neutrinos pro Jahr nachweisen können als sein Vorgänger. Dadurch sollen mit IceCube-Gen2 unter anderem Fragen nach den Quellen kosmischer Neutrinos und nach der Ausbreitung kosmischer Strahlung mit extremen Energien im Universum beantwortet werden. 

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