Fortschritt beschleunigen

Auf dem DESY-Campus in Hamburg soll eine einzigartige Röntgenlichtquelle entstehen: PETRA IV. Die neue Anlage bietet weltweit einmalige Analysemöglichkeiten und zoomt tief in Materialien aller Art hinein.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der ganzen Welt werden an PETRA IV ihre Experimente durchführen, die weltweit nur an dieser Anlage möglich sind. Es entsteht eine grundlegend neue Sicht auf die uns umgebende Welt. Das führt zu einer neuen Qualität von Lösungsansätzen für drängende Fragen der Gesellschaft.

Die Animation zeigt mögliche Innovationen die durch PETRA IV in verschiedenen Forschungsbereichen erwartet werden. Bild und Video: DESY, Science Communication Lab

Warum brauchen wir PETRA IV?

Mit PETRA IV werden Forschende erstmals einzelne Objekte im Nanometerbereich beleuchten können und die Struktur, Energetik und Funktion molekularer Einheiten in Materialien und Zellen unter realistischen Bedingungen erfassen. Damit kann PETRA IV zur Entwicklung von Materialien und Technologien der Zukunft beitragen. Das verspricht neue Perspektiven für Grundlagenforschung und Hochtechnologie. 

„Wir in Hamburg, Deutschland und Europa brauchen PETRA IV. Es gibt in Europa keine vergleichbare Forschungsanlage. Mit PETRA IV kann Europa im internationalen Wettbewerb mit den USA und China mithalten oder sich sogar an die Spitze stellen.“
Portrait-Foto von Beate Heinemann
Beate Heinemann Vorsitzende des DESY-Direktoriums
Symbolbild für Materialforschung und Quantentechnologie.

Darum brauchen wir PETRA IV

PETRA IV wird verbesserte Methoden zur Untersuchung von komplexen Prozessen in Natur und Technik in Echtzeit und unter realistischen Betriebsbedingungen ermöglichen.

Was ist PETRA IV?

Das von DESY neu konzipierte Großforschungsgerät PETRA IV ist ein 4D-Röntgenmikroskop, das in Brillanz und Leistungsstärke alles Bisherige übertreffen wird. PETRA IV ist eine hochmoderne Synchrotronstrahlungsquelle der vierten Generation, sie entsteht durch den Umbau der bestehenden PETRA III-Anlage. In dem 2,3 Kilometer langen Beschleunigerring bewegen sich Elektronen mit fast Lichtgeschwindigkeit. 

„PETRA IV wird die weltbeste Synchrotronstrahlungsquelle der vierten Generation sein.“
Harald Reichert
Harald Reichert PETRA IV-Projektleiter

Mit einem Umfang von gut zwei Kilometern bietet PETRA IV entscheidende Vorteile bei der Bündelung von Röntgenstrahlung. Die Emittanz – ein Maß dafür, wie stark sich die erzeugte Röntgenstrahlung bündeln lässt – wird herausragend niedrig sein.

„PETRA IV wird die weltweit führende Maschine – mit einer um den Faktor 2 verbesserten Emittanz im Vergleich zu anderen Maschinen der nächsten Generation.“
Riccardo Bartolini, Projektleiter für den PETRA IV-Beschleuniger
Riccardo Bartolini Projektleiter für den PETRA IV-Beschleuniger

PETRA IV: Eine neue Ära in der Material- und Wirkstoffforschung

PETRA IV folgt dem Prinzip „Observe, Design, and Control" – einer Methodik, die Grundlagen- und angewandte Forschung verbindet: 

Observe (Beobachten):
Untersuchung der Beziehung zwischen Struktur und Funktion von Materialien und Prozessen in ihrer natürlichen Umgebung.

Design (Entwerfen):
Mit den gewonnenen Erkenntnissen können neue Materialien, Medikamente und Prozesse gezielt entwickelt werden.

Control (Steuern):
Die präzise Kontrolle dieser Prozesse ermöglicht innovative Technologien und medizinische Fortschritte.

 

Beispiele für innovative Anwendungen und Technologien

  • Nachhaltige Batteriematerialien
  • Hocheffiziente Katalysatoren für die Wasserstoffherstellung
  • Maßgeschneiderte Materialien für Quantentechnologien
  • Entwicklung neuer Medikamente

Weitere Forschungsthemen und Beispiele

Das Projekt-Team

Der Umbau von PETRA III zu einer Röntgenlichtquelle der vierten Generation wird von einem erfahrenen Team geleitet:

  • Wim Leemans, DESY-Direktor für den Bereich Beschleuniger und Bevollmächtigter des Direktoriums für PETRA IV
  • Harald Reichert, Physiker und ehemaliger Forschungsdirektor der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle (ESRF), jetzt PETRA IV-Projektleiter
  • Ricardo Bartolini, DESY-Wissenschaftler und Projektleiter für den PETRA IV-Beschleuniger

Gemeinsam nehmen sie die technisch anspruchsvollen Aufgaben in Angriff.

PETRA IV auf dem Forschungscampus 

Die Forschungsinfrastruktur von DESY bietet schon heute einmalige Untersuchungs- und Experimentiermöglichkeiten, um Fortschritte in Innovation, Technik und Medizin zu erreichen. Zahlreiche universitäre Institute und Forschungseinrichtungen haben sich auf dem Campus angesiedelt. Bis zum Jahr 2040 sollen außerdem rund um den DESY-Campus weitere neue Anlagen, Zentren und Forschungsgebäude entstehen.

PETRA IV wird in der zukünftigen Science City Hamburg Bahrenfeld eine zentrale Großforschungsanlage sein.

Kooperationspartner

Blick in den Arbeitsbereich eines Beschleunigers: Ein Forscher präpariert eine Probe, um damit ein Experiment am Beschleuniger PETRA 3 durchzuführen.

Partner für Forschung und Industrie

Pro Jahr werden bis zu 15.000 Nutzerbesuche bei PETRA IV erwartet. Ein neuer Zugang wird eingerichtet, der auf die Bedürfnisse von Nutzerinnen und Nutzern aus Wissenschaft und Industrie zugeschnitten ist.

Karriere mit PETRA IV

Bei DESY arbeiten rund 3000 Angestellte in verschiedensten Berufsfeldern. Für die Umsetzung des Großprojekts bietet DESY schon jetzt eine Vielzahl anspruchsvoller wissenschaftlicher und nicht-wissenschaftlicher Stellen mit sehr guten Karrieremöglichkeiten. 

Darstellung des Campuslebens bei DESY
Auf dem Campus bei DESY in Hamburg. Bild: DESY
Häufig gestellte Fragen

FAQ

Häufig gestellte Fragen

Portrait-Foto von Heidrun Hillen
Presse und Medien / Öffentlichkeitsarbeit

Heidrun Hillen

Als Ansprechpartnerin im PETRA IV-Projekt bin ich für Sie da. 

Weitere Forschungsthemen

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