Der europäische Röntgenlaser European XFEL soll von 2016 an intensive Röntgenblitze erzeugen, mit denen Forscher etwa die atomare Struktur von Krankheitserregern, Biomolekülen, neuen Werkstoffen und zahlreichen anderen Materialien erkunden sowie chemische Reaktionen filmen können. Die Gesamtanlage besteht aus einem knapp 5,8 Kilometer langen Tunnelsystem sowie Gebäuden auf dem Campus des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY in Hamburg-Bahrenfeld, an der Betriebsstätte Osdorfer Born und auf dem Hauptgelände in Schenefeld. Dort münden die Tunnel in eine unterirdische Experimentierhalle, die mit einer Fläche von 4500 Quadratmetern etwa so groß ist wie ein Hockeyfeld und mit 14 Metern so tief, dass ein vier- bis fünfgeschossiges Gebäude darin komplett verschwinden würde.
Hamburgs Wissenschaftssenatorin Dr. Dorothee Stapelfeldt: „Wer sich mit starken Partnern zusammentut, kann noch erfolgreicher sein: An Bau und Betrieb des European XFEL sind zwölf europäische Länder beteiligt. Der Bund und die Länder Schleswig-Holstein und Hamburg tragen mehr als die Hälfte der Baukosten. Mit den Investitionen in den European XFEL untermauert die Metropolregion Hamburg ihre führende Stellung als internationales Zentrum für Strukturforschung.“
Dr. Beatrix Vierkorn-Rudolph, im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Leiterin der Unterabteilung Großgeräte und Grundlagenforschung sowie Vorsitzende des Europäischen Strategieforums für Forschungsinfrastrukturen (ESFRI), sagte: „Die gewaltigen Dimensionen, die wir hier sehen, erinnern uns immer wieder daran, welch einzigartiges Zukunftsprojekt hier entsteht. Bis Mai 2013 sollte der Tiefbau beendet sein – ein engagiertes Ziel. Ich freue mich sehr, dass die Tiefbauarbeiten für dieses internationale Großprojekt im Zeitplan abgeschlossen werden konnten.“
„Zwölf europäische Länder errichten hier gemeinsam eine weltweit einzigartige Forschungseinrichtung. Mit dem Ende der Tiefbauarbeiten haben wir den wahrscheinlich schwierigsten Bauabschnitt erfolgreich hinter uns gebracht“, sagte der Geschäftsführende Direktor von European XFEL, Prof. Massimo Altarelli. „Nun werden wir uns auf den Hochbau, den Aufbau des Röntgenlasers und die weitere Entwicklung der zugehörigen wissenschaftlichen Instrumente und Geräte konzentrieren.“ Altarelli dankte den Baufirmen und den beteiligten Mitarbeitern für die geleistete Arbeit sowie dem BMBF, den anderen elf Partnerländern, den Bundesländern Hamburg und Schleswig-Holstein, dem Kreis Pinneberg sowie der Stadt Schenefeld für ihre Unterstützung.
DESY, Hauptgesellschafter der European XFEL GmbH und Bauherr für die gesamten Tiefbauarbeiten, installiert zurzeit die technische Infrastruktur. „Europas neuer Röntgenlaser wird Wissenschaftlern bislang unerreichbare Einblicke in den Nanokosmos ermöglichen“, betonte der Vorsitzende des DESY-Direktoriums, Prof. Helmut Dosch. „Alle, die zu den Tiefbauarbeiten für dieses internationale Großprojekt beigetragen haben, können stolz auf sich sein: die Bauleitung durch die DESY-Bauabteilung genauso wie die Mitarbeiter der beteiligten Baufirmen, von European XFEL und DESY." Dosch bedankte sich außerdem bei den Anwohnern der Baustelle für die bislang entgegengebrachte Geduld und das Verständnis.
Mit den unterirdischen Bauarbeiten waren insgesamt rund 3500 Bauarbeiter beschäftigt, die meisten davon beim Konsortium Arbeitsgemeinschaft (ARGE) Tunnel XFEL. Sie haben in den vergangenen drei Jahren mehr als 500.000 Kubikmeter Erde bewegt sowie über 150.000 Kubikmeter Beton und rund 28.000 Tonnen Stahl verbaut. Für die bereits im vergangenen Jahr fertiggestellten Tunnel wurden zwei mehr als 500 Tonnen schwere und 71 beziehungsweise 83 Meter lange Tunnelbohrmaschinen eingesetzt. Vom DESY-Campus in Hamburg-Bahrenfeld führt der rund zwei Kilometer lange Beschleunigertunnel bis zum Osdorfer Born. Darin baut DESY für European XFEL einen Teilchenbeschleuniger auf, der Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Die schnellen Teilchen verteilen sich anschließend auf sogenannte Photonentunnel, in denen künftig das Röntgenlaserlicht erzeugt wird. Dazu schicken European XFEL-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Elektronen mit starken Magneten (Undulatoren) auf einen rasanten Slalomkurs. In den Kurven senden die Teilchen Lichtblitze aus. Der Kurs ist so gesteckt, dass sich die Lichtblitze wie bei einem Laser gegenseitig zu einem intensiven Puls verstärken.
Fünf Photonentunnel münden schließlich in die große Experimentierhalle in Schenefeld, und die Röntgenblitze werden dort an bis zu 15 Messplätze geleitet. Der Bau der unterirdischen Experimentierhalle bedeutete eine besondere Herausforderung: Weil der Boden der Baugrube weit unter dem Grundwasserspiegel lag, brachten Taucher die Betonsohle zunächst unter Wasser ein. Erst danach konnte das Wasser aus der Grube abgepumpt werden. Damit die Betonsohle nicht durch den Grundwasserdruck wie ein Schiff nach oben getrieben wird, ist sie mit etwa 560 Stahlankern von bis zu 22 Metern Länge im Boden verankert.
Im nächsten Jahr wird das Hauptgebäude von European XFEL auf der Zwischendecke der Experimentierhalle weitergebaut werden, es werden drei weitere Etagen mit Labor- und Büroflächen entstehen. Zeitgleich werden Mitarbeiter von DESY und European XFEL Infrastruktur und wissenschaftliche Ausstattung in der Experimentierhalle installieren. Die letzten Gebäude sollen im Jahr 2015 fertiggestellt werden, bevor der neue Röntgenlaser im Jahr 2016 seinen Betrieb aufnimmt. Schon heute ermöglichen die Forschungslichtquellen PETRA III und FLASH bei DESY Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Biologie, Medizin, Chemie, Physik und Materialforschung detaillierte Einblicke in die molekulare und atomare Struktur ihrer Proben. Mit dem European XFEL wird die Stellung der Metropolregion Hamburg als weltweit herausragendes Zentrum zur Erforschung des Nanokosmos weiter gestärkt.
Bilder vom Tiefbau und von der Veranstaltung finden Sie unter www.desy.de und www.xfel.eu.
