"BESSY III nimmt jetzt Fahrt auf!"

Das HZB intensiviert die Planungen für die Nachfolgequelle BESSY III: Ein Projektteam hat die Arbeit aufgenommen, wissenschaftliche Zukunftsthemen werden identifiziert und eine Workshop-Reihe ist geplant. »lichtblick« fragt beim Projektkoordinator Markus Sauerborn nach, welches die nächsten Schritte sind.

Ende Januar hat sich das Projektteam zum ersten Mal getroffen. Nehmen die Planungen zu BESSY III seitdem richtig Fahrt auf?
Ja, das kann man so sagen! In unserem Projektteam arbeiten 14 Mitarbeiter aus verschiedenen Bereichen des HZB zusam­men, von der Strahlerzeugung, den Röntgenoptiken und der Instru­mentenwicklung bis hin zur Digitalisierung und Ener­gieeffizienz. Der Zeitplan ist ambitioniert, denn in zwei Jahren soll der Con­ceptional Design Report bereits fertig sein. Das ist ein erstes Zwischen­ziel auf dem Weg zu BESSY III. Doch klar ist auch, dass dieser Weg noch lang ist: Bis BESSY III tatsäch­lich in Betrieb gehen wird, verge­hen bestimmt noch mindestens zehn Jahre.

Was beinhaltet dieser Bericht?
Der Conceptual Design Report beschreibt die Rahmenbedingungen für BESSY III, mit denen sich die Bedürfnisse der HZB-Forschung, strate­gischen Partner und Nutzergemeinschaft mög­lichst optimal erfüllen lassen. Er beinhaltet das Designkonzept für die neue Quelle und zeigt auf, wie die identifizierten Anforderungen technisch umgesetzt werden können. Zudem wird er einen realistischen Kostenrahmen liefern.

Welche Themen diskutiert das Projektteam momentan?
Wir diskutieren zum Beispiel über Fragen wie: Welche technischen Schlüsselgrößen bestim­men den Charakter des Rings? Welche Aspekte sind für die Bauplanungen zu berücksichtigen? Welche Informationen sind nötig, um Entschei­dungen zu treffen? Zurzeit beschäftigen wir uns intensiv mit der Frage des künftigen Standorts. Mithilfe von Bodengutachten und Berechnungen wird gerade geklärt, ob das vorgesehene Gelände in Adlershof geeignet ist. So könnten Schwingun­gen durch den Verkehr oder Industriebetriebe einen Betrieb von BESSY III stören. Solche Beden­ken möchten wir frühzeitig aus dem Weg räumen. Darüber hinaus ist auch die interne und externe Kommunikation ein großes Thema: Wie können sich HZB-Kollegen auch in Pandemiezeiten in den Prozess einbringen? Wie treten wir an die Politik, Gremien, Ausschüsse, aber auch an die Öffent­lichkeit heran? Schließlich muss es uns gelingen, die Menschen zu überzeugen.

Welche Überlegungen gibt es zur Nachhaltig­keit der neuen Anlage?
Elektronenbeschleuniger verbrauchen viel Strom. Unser Ziel ist es, einen möglichst gerin­gen CO2-Fußabdruck zu erzielen, beispielsweise dadurch, dass wir möglichst viel Gebäude­fläche nutzen, um mithilfe von Photovoltaik Strom selbst zu erzeugen. Auch die technischen Kompo­nenten wie die Kühlung oder Magnete sollen mit weniger Energie auskom­men als bisher. Hier wol­len wir gemeinsam mit inno­vativen Firmen energieärmere Lösungen entwickeln. Nachhal­tigkeit heißt im Übrigen auch, dass wir uns über den gesamten Lebenszyklus Gedanken machen müssen, also auch darüber, wie wir die Anlage später zurückbauen und recyceln können.

Markus Sauerborn, BESSY III Projektkoordinator.

Markus Sauerborn, BESSY III Projektkoordinator.
Bild: sz

Technologieentwicklung und Digitalisierung sind weitere Themen, mit denen sich das Pro­jektteam auseinandersetzt. Welche Wege sol­len dabei eingeschlagen werden?
Wir beobachten, welche Techniken in Zukunft stärker eingesetzt werden, Beispiele sind Metall- 3D-Druck, neue Schweißtechniken, die Robotik oder die Automatisierung. Viele dieser Techno­logien spielen bereits heute bei der stetigen Wei­terentwicklung von BESSY II eine wichtige Rolle. Wir erleben gerade, dass Nutzer in der aktuellen Pandemiesituation nachfragen, ob wir von ihnen eingesandte Proben automatisiert messen kön­nen. Das geht natürlich nicht bei jedem Experi­ment, aber grundsätzlich ist die Frage der Auto­matisierung und Fernsteuerung von Messungen ein großes Thema. Auch künstliche Intelligenz (KI) wollen wir stärker nutzen. Hier gibt es bereits erste Ansatzpunkte bei der Steuerung des Spei­cherrings oder Optimierung von Strahlrohren. 

Und nun zur Wissenschaft: Welche Frage­stellungen werden von einer Nachfolgequelle BESSY III profitieren?
BESSY III wird meines Erachtens von enormer Bedeutung sein für die Entwicklung neuer Mate­rialien und Materialkombinationen auf der Grund­lage des Verständnisses von Materialien auf allen Ebenen. Mit maßgeschneiderten Photonen kön­nen wir gezielt einzelne Elemente, deren chemi­sche Umgebung und deren Eigenschaften abfra­gen. Natürlich stehen aus Sicht des HZB vor allem Materialien für die Energiewandlung und -speiche­rung sowie Quantentechnologien im Vordergrund. Doch die Themen sind weit gefächert. Deshalb haben wir zwölf Science Expert Groups gebildet, die sich genau mit diesen Fragen beschäftigen.

Wie arbeiten diese Expertengruppen genau?
In den Science Expert Groups diskutieren 10 bis 20 Fachleute zu einem spezifischen Thema, zum Beispiel zu Katalyse, Lebenswissenschaften oder Quantenmaterialien. Jede Gruppe formuliert wissenschaftliche Herausforderungen, die auch noch in zehn Jahren relevant sein werden. Man­che Experten haben ein Synchrotron noch nie von innen gesehen, sind aber sehr visionär und spüren zukünftige Themen aus ihren Disziplinen für uns auf. Diese offene Herangehensweise ist äußerst fruchtbar. Koordiniert werden die Gruppen von Ullrich Pietsch, einem langjährigen Synchrotron- Forscher, der BESSY II und die europäische Nut­zergemeinschaft sehr gut kennt. Seine Aufgabe ist es, die Anliegen der Gruppen zu filtern und in Anforderungen und Bedürfnisse für BESSY III, aber auch für BESSY II zu übersetzen. BESSY II wird ja noch mindestens zehn Jahre weiterlau­fen. Deshalb werden wir auch weiterhin in neue Methoden und Strahlrohre investieren.  

Im April wurden mehrfach Proben des SARS-CoV2-Virus an BESSY II untersucht. Ist diese größere Sichtbarkeit eine Chance – auch im Hinblick auf BESSY III?
Wir freuen uns, dass wir mithelfen konnten, neue Erkenntnisse über das Coronavirus zu erlangen. Vor Jahren, als noch niemand an eine aufkom­mende Pandemie dachte, wurde viel in den Ausbau der MX-Beamlines investiert und neue Methoden wie das Fragment-Screening etabliert. Dadurch war die Gruppe um Manfred Weiss jetzt in der Lage, die Virenproteine der Univer­sität Lübeck schnell zu analysieren. Dies zeigt, dass man in Deutschland solche Infrastrukturen braucht. Niemand kann in einer solchen Situation quer durch Europa reisen, um Proben zu messen. Vielleicht sollte die Politik ein stückweit solche Szenarien berücksichtigen. Deshalb ist die Sicht­barkeit, die Synchrotronquellen in der Pandemie­zeit bekommen, eine große Chance für uns.

Die Fragen stellten Florentine Krawatzek und Silvia Zerbe für das Magazin "lichtblick".