
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.
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.“

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.“

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.“

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.
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.


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