17. July 2025 PETRA IV: Beschleunigung für Europa von Hamburg aus

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.

Über PETRA IV

Mit PETRA IV entsteht bei DESY in Hamburg das leistungsfähigste Röntgenmikroskop der Welt. Die Forschungsinfrastruktur ermöglicht hochpräzise Analysen im Nanometerbereich, etwa zur Untersuchung atomarer Strukturen in Materialien und Zellen. Dafür kommt hochauflösende Synchrotronstrahlung zum Einsatz, die vierdimensionale Bildgebung, inklusive zeitlicher Abläufe, unter realitätsnahen Bedingungen erlaubt. PETRA IV basiert auf neuester Technologie und verbindet Grundlagenforschung mit anwendungsnahen Fragestellungen. Die Kosten von 1,742 Milliarden Euro tragen Bund und Land Hamburg gemeinsam. Der Betrieb soll gemäß Plan 2032 starten.