Die Sonne strahlt, auf den Stehtischen steht der Sekt bereit. Es gibt etwas zu feiern auf dem Oberen Eselsberg: Das SALVE-Mikroskop kommt heim! Als der LKW am Donnerstag pünktlich um elf Uhr vor dem hellgrauen Neubau vorfährt, ist die Freude und Erleichterung der kleinen Festgesellschaft groß. Denn im Laderaum befinden sich - fachmännisch verpackt in zahlreiche Kisten aus Seekiefernholz - die Teile eines gut elf Millionen Euro teuren Super-Mikroskops, das nun in der Nähe des Oberberghofs ein neues Zuhause finden wird.
Sieben Jahre und 10,6 Millionen Euro hat es für die Entwicklung und Konstruktion des vier Meter hohen und tonnenschweren Gerätes gebraucht. Und jetzt ist es da! Das SALVE-Mikroskop ist das erste und bislang einzige Niederspannungs-Transmissionselektronenmikroskop (TEM) mit zweifacher Bildfehlerkorrektur weltweit. "Diese Technologie macht es möglich, nicht nur einzelne Atome sichtbar zu machen, sondern auch deren Bewegungen und Interaktionen mit nie gekannter Präzision zu erfassen. Damit können auch strahlempfindliche Materialien wie Biomoleküle oder ultradünne Materialien elektronenmikroskopisch untersucht werden", erklärt SALVE-Projektleiterin Professorin Ute Kaiser. Die Physikerin leitet die Abteilung Materialwissenschaftliche Elektronenmikroskopie an der Universität Ulm und hat an diesem Tag zufällig Geburtstag.
Die Abkürzung SALVE steht übrigens für "Sub-Ångström Low Voltage Electron microscopy" und ist das Akronym für eine seit 2009 laufende Forschungsinitiative der Universität Ulm zur Entwicklung einer besonders materialschonenden Technologie zur atomar auflösenden elektronenmikroskopischen Abbildung. Seit der Fertigstellung des Gerätes im April letzten Jahres stand es bei der Heidelberger Firma CEOS, die wie der Mikroskophersteller FEI zu den Projektpartnern der Universität gehört, und das elektronenoptische Korrektorsystem entwickelt hat. Von Heidelberg aus wurde das SALVE-Mikroskop nun von einer Spezialspedition über Stuttgart zu seinem neuen Domizil auf den Oberen Eselsberg gebracht.
Das Mikroskopiegebäude sieht unscheinbar aus, hat es aber in sich!
In unmittelbarer Nähe zum Oberberghof steht das pünktlich zum Umzug fertig gestellte neue Mikroskopgebäude. Das zweistöckige Betongebäude, über dessen Eingang in großen Lettern das Wort SALVE prangt, erscheint von außen recht unscheinbar, hat es aber in sich. Denn für den einwandfreien Betrieb des Super-Mikroskops muss der in nur eineinhalb Jahren erstellte Zweckbau höchste Anforderungen erfüllen. Elektronenmikroskope wie SALVE, zu dem sich später noch das TITAN-Mikroskop der Uni gesellen wird, müssen erschütterungsfrei aufgestellt sein, und das abgeschirmt von störenden Magnetfeldern in einer temperaturstabilen Umgebung. Die beiden TEM-Räume sind elastisch gelagert und haben, was ihre Schallabsorption betrifft, sogar Tonstudioqualität. Das 3,85 Millionen Euro teure Gebäude ist zudem abgeschirmt gegen elektromagnetische Außenstrahlung und zusätzlich ausgestattet mit einer sogenannten Magnetfeldkompensationsanlage. Mit der besonderen "Haus in Haus"-Konstruktion und dem aktiv gelagerten Sonderfundament bietet das neue Mikroskopgebäude einen besonderen Schutz vor Erschütterungen. Da der Neubau aufgrund des Straßenbahnbaus erst notwendig wurde, übernehmen die Stadtwerke Ulm (SWU) 44 Prozent der Gesamtkosten. Die restlichen 56 Prozent teilen sich die Universität Ulm und das Land Baden-Württemberg im Verhältnis zwei zu eins.
Bis das Mikroskop fertig aufgebaut und in Betrieb genommen werden kann, wird es noch eine Weile dauern. Solange müssen sich die Wissenschaftler wohl noch gedulden, bis sie - nun endlich in Ulm -mit ihren materialwissenschaftlichen Forschungen am SALVE-Gerät fortfahren können. Die Forscher untersuchen damit nicht nur neuartige 2D-Materialien, sondern auch Biomoleküle und Hybrid-Materialen. Ob in den Material- oder Quantenwissenschaften, der Batterieforschung oder der Molekularbiologie - das SALVE-Mikroskop wird ihnen einzigartige Einblicke in die Welt der Atome verschaffen. Gefördert wurden Entwicklung und Bau des zweifach fehlerkorrigierten Niederspannungs-TEM übrigens von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Land Baden-Württemberg und der Carl Zeiss Stiftung.
Text und Medienkontakt: Andrea Weber-Tuckermann
Im Video zu sehen sind Hafnium-Atomcluster bei 40kV. Man sieht hier ein Beispiel für eine Nanokatalyse: die (dunklen) Hf- Atome katalysieren die Kohlenstoffatome, und so wächst eine kleine zweite Kohlenstoffnanoröhre in der großen, 1nm-dicken, einwandigen Kohlenstoffnanoröhre. Man sieht auch deutlich, wie die Hf-Atome mit den Kohlenstoffatomen der Nanoröhre wechselwirken.