Im südlichen Hessen, am Stadtrand von Darmstadt entsteht aktuell ein Mega-Projekt neuen Ausmaßes. Dabei handelt es sich nicht um ein gewöhnliches Infrastrukturprojekt – mit FAIR wird es in Deutschland bald ein Wissenschaftszentrum geben, welches mit dem CERN bei Genf vergleichbar ist.

FAIR ist die Abkürzung für Facility for Antiproton and Ion Research und wird nach Fertigstellung eine der weltweit größten Teilchenbeschleunigeranlagen weltweit darstellen. Der Bau wird dabei von der Bundesrepublik Deutschland gemeinsam mit internationalen Partnerländern getragen. Mit der Anlage sollen neue Einblicke in die Struktur von Materie und die Entwicklung des Universums ermöglicht werden. Aber auch nach neuen Krebstherapien und der Wirkung von Ionen auf Zellen wird in Zukunft an FAIR geforscht werden.

Nils Walldorf von Drees & Sommer kennt die Baustelle nach vielen Jahren in der Projektsteuerung bis ins letzte Detail. Noch heute fasziniert ihn die schiere Größe des Projektes: auf rund 150.000 Quadratmetern werden 25 Bauwerke gebaut, darunter ein unterirdischer Beschleunigerringtunnel mit 1.100 Metern Umfang und andere einzigartige Gebäudestrukturen.

An FAIR sind bereits heute über 3.000 Wissenschaftler aus 50 Ländern beteiligt. Ziel ist es, in den Laboren Zustände der Materie herzustellen, wie sie sonst nur im Universum, zum Beispiel in Sternexplosionen oder im Inneren von Planeten, auftreten. Bevor aber die speziellen Forschungsanlagen der Wissenschaftler in den Gebäuden installiert werden können, müsse erstmal der Rohbau sowie die technische Gebäudeausrüstung abgeschlossen sein, erklärt Nils Walldorf. Insgesamt werden dabei 2 Millionen Kubikmeter Erde bewegt, 600.000 Kubikmeter Beton verbaut und 65.000 Tonnen Stahl eingesetzt. Zu Hochzeiten ist Nils Walldorf mit bis zu 80 weiteren Kollegen vor Ort, um den reibungslosen Bauablauf sicherzustellen. Er kümmert sich vor allem um das passende Zusammenwirken der verschiedenen am Bau beteiligten Planer und Gewerke. „Ein Projekt dieser Größenordnung birgt viele Herausforderungen, aber genau das macht auch den Reiz der Aufgabe aus“, erklärt er.

Wenn die technische Gebäudeausrüstung im Bereich des Ringbeschleunigers abgeschlossen sein wird, kann mit dem Einbau der Beschleuniger-Maschine begonnen werden. Der Ringbeschleuniger befindet sich ausschließlich unter der Erde in ca. 15 Meter Tiefe und kann über mehrere Eingänge betreten werden. Beeindruckend ist die Größe des Tunnelbaus, obwohl das Rohr mit den beschleunigten Teilchen am Ende nur einen Durchmesser von ein paar Zentimetern haben wird. Neben dem eigentlichen Beschleunigertunnel liegt ein Versorgungstunnel, in dem unter anderem Leitungen für Strom und flüssiges Helium, Platz für Netzgeräte und Möglichkeiten zur Kontrolle der Ionenstrahlqualität untergebracht sind. Das flüssige Helium werde zur Kühlung der Magneten gebraucht, die die Ionen auf ihrer Bahn halten würden, erklärt Nils Walldorf.

Die Teilchenbeschleunigeranlage FAIR dient der Forschung mit geladenen Atomen, sogenannten Ionen. FAIR wird, wie sonst keine andere Anlage der Welt, Ionenstrahlen von allen chemischen Elementen sowie Antiprotonen liefern können. Die Teilchen werden dabei auf nahezu Lichtgeschwindigkeit, also knapp 300.000 Kilometer pro Sekunde beschleunigt und in den jeweiligen Experimenten auf Materialproben geschossen. In einem winzigen Aufprallpunkt ist es dann möglich, für einen kurzen Moment kosmische Materie zu erzeugen und somit die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute zu erforschen.

Bis mit der Forschung in den neuen Anlagen begonnen werden kann, wird es noch ein bisschen dauern. Aber bis dahin laufen Experimente in den bestehenden GSI-Beschleunigeranlagen und -Forschungseinrichtungen weiter, wo bereits seit über 50 Jahren Spitzenforschung betrieben wird. Hier wurden bereits sechs neue Elemente des Periodensystems hergestellt und bahnbrechende Erkenntnisse in der Tumortherapie gewonnen. Die neuen Anlagen seien ein klares Bekenntnis zum Wissenschaftsstandort Deutschland und ein großer Gewinn für die Forschungsgemeinschaft weltweit, ist Nils Walldorf überzeugt.