08.07.2025

PETRA IV – Beschleunigung für Europa von Hamburg aus

Meilenstein für DESY: Das Bundesforschungsministerium macht den Weg frei für das weltweit beste 4D-Röntgenmikroskop und den Neutrinodetektor IceCube-Gen2 am Südpol

Aufbruch in eine neue Ära der Forschung mit Röntgenlicht

Die Vorsitzende und Mitglieder des DESY-Direktoriums halten ein Modell der neuen Experimentierhalle für PETRA IV.
Für PETRA IV wird eine innovatiove Experimentierhalle mit 600 Metern Länge konzipiert. Das Modell der Halle präsentieren (v.l.n.r.): Britta Redlich, Direktorin des Forschungsbereichs Photon Science, Vorsitzende des DESY-Direktoriums Beate Heinemann und Wim Leemans, DESY-Direktor für den Forschungsbereich Beschleuniger. Foto: DESY, Daniel Reinhardt

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.

„Wir sind begeistert und wissen es sehr zu schätzen, dass beide von uns eingereichten Zukunftsvorhaben vom Bundesministerium – PETRA IV und IceCube-Gen2 – 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. Wir freuen uns auf baldige Gespräche mit Bund, Land und Wissenschaftsrat.“
Foto von der Vorsitzenden des DESY-Direktoriums
Prof. Dr. Dr. h.c. Beate Heinemann Vorsitzende des DESY-Direktoriums

Mit der Platzierung auf der Shortlist des Bundes 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.

„Die Röntgenlichtquelle PETRA IV ermöglicht eine Analyse molekularer Strukturen, die neue Perspektiven für die naturwissenschaftliche Grundlagenforschung eröffnet. 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.“
Foto von Hamburgs 1. Bürgermeister
Dr. Peter Tschentscher Erster Bürgermeister, Präsident des Senats der Freien und Hansestadt Hamburg

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.

Visualisierung der Forschungsanlage PETRA IV auf dem Campusplan von DESY.
Die Totale zeigt DESYs Campusgelände in Hamburg Bahrenfeld. Eine blaue Markierung verläuft kreisförmig um das Gelände herum, durch Gebäude und unterhalb der Erde. Diese Markierung repräsentiert den Teilchenstrahl im Ringbeschleuniger PETRA IV. In der linken Bildhälfte ist eine neue Experimentierhalle visualisiert, die neue Forschungsmöglichkeiten bieten wird. Experimente werden dort an speziellen Stationen mit Synchrotronstrahlung durchgeführt. Die Strahlführung zu den Experimenten sind gelb markiert. Visualisierung: DESY, Science Communication Lab

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.

„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.“
Foto von Hamburgs  Senatorin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung
Maryam Blumenthal Senatorin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung

Maryam Blumenthal, Hamburgs Senatorin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung, ergänzt: „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!“

Pressemappe

Unter folgendem Link sehen Sie DESYs Pressemitteilung, Fotos, Visualisierungeen, Videos und Forschungsbeispiele:

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