Laserlicht extrem: ELI

An drei Standorten in Osteuropa werden die leistungsfähigsten Laserlichtquellen der Welt aufgebaut. Die Forschungslaser dort werden für den winzigen Bruchteil einer Sekunde weit mehr Energie umsetzen als alle Verbraucher der ganzen Welt zusammen.

Die Architektur an den drei ELI-Standorten ist sehr modern. Hier ein Blick in die Eingangshalle von ELI-ALPS in Szeged (Visualisierung).
Die Architektur an den drei ELI-Standorten ist sehr modern. Hier ein Blick in die Eingangshalle von ELI-ALPS in Szeged (Visualisierung). © ELI-ALPS

ELI steht für „Extreme Light Infrastructure“, also Infrastruktur für extremes Licht. Und extrem ist es, was sich die Forschenden an zunächst drei Standorten in Rumänien, Tschechien und Ungarn haben einfallen lassen: Mit den hellsten Lichtblitzen der Welt wollen sie die Wechselwirkung von Licht und Materie erforschen und das Licht nutzen, um die Materie selbst zu analysieren.

In Dolní Břežany bei Prag (Tschechien) werden bei „ELI-Beamlines“ leistungsfähige Laser mit einem breiten Anwendungsspektrum für angewandte Forschung und Grundlagenforschung zur Verfügung gestellt. Multidisziplinäre Nutzungsmöglichkeiten der kurzen und energiereichen Lichtblitze umfassen Molekularbiologie, Biomedizin und Materialwissenschaft. Auch die Erforschung von besonderen Formen der Materie wird hier ermöglicht.

Auf noch kürzere Lichtblitze zielt „ELI-ALPS“ in Szeged (Ungarn) ab. Mit extrem hohen Wiederholraten der Lichtblitze mit Energien bis hin zur Röntgenstrahlung werden die Prozesse in Atomen und Molekülen wie in einer Ultra-Hochgeschwindigkeitskamera gefilmt werden.

In Măgurele (Rumänien) wird an „ELI-NP“ mithilfe von zwei Lasern mit einer Leistung von je zehn Petawatt Kernphysik bei höchsten Lichtfeldstärken betrieben werden. Die Forschenden erwarten, Effekte in Atomkernen zu beobachten, die bisher noch völlig unbekannt sind.

Eine vierte Einrichtung, deren Standort noch nicht feststeht, wird die Laserleistung auf geplante 200 Petawatt erhöhen. Während des ultrakurzen Lichtpulses strahlt dieser Laser dann mehr als 10000-mal so hell wie alle Energieverbraucher der Welt zusammengenommen!

Die Lasertechnologie hat eine große Bedeutung für den Innovations- und Wirtschaftsstandort Deutschland. Daher fördert das Bundesforschungsministerium Projekte an den ELI-Einrichtungen. Mit Mitteln in Höhe von zurzeit rund 738.000 € können deutsche Universitäten bei ELI-NP eigene Experimentierplätze aufbauen und an der Optimierung der Experimente mitwirken.