An der Universität Regensburg entsteht in den kommenden Monaten ein neuer Forschungsbau, das „Regensburg Center for Ultrafast Nanoscopy“ – kurz: RUN. Ziel des RUN ist es, mit neuartigen höchstauflösenden Zeitlupenkameras die ultraschnellen Quantenbewegungen von Atomen und Molekülen in biologischen Systemen ebenso wie in Nanomaterialien direkt zu beobachten, zu verstehen und für künftige Bio- und Quantentechnologien zu nutzen. Kurz, mit Hilfe des RUNs soll es in Zukunft möglich sein, diesen Nanokosmos der belebten und unbelebten Natur im Detail darzustellen und zu verstehen.
Moderne Lebens- und Naturwissenschaften sowie Quanten- und Biotechnologien sind auf ein detailliertes Verständnis des Nanokosmos der Moleküle angewiesen. Da diese ständig in Bewegung sind, reicht es nicht aus, auf Standbilder zurückzugreifen, um Kernfragen aktueller Grundlagenforschung zu beantworten. Die für die Forschung relevanten Prozesse im Nanokosmos laufen auf einer Zeitskala von Femtosekunden, also dem billiardsten Teil einer Sekunde, oder gar noch schneller ab.
Um diese Vorgänge auswerten zu können, werden hochauflösende Bilder sowohl in der zeitlichen als auch in der räumlichen Dimension benötigt, eine Aufgabe, die eine der größten wissenschaftlichen Herausforderungen unseres Jahrhunderts darstellt. Trotz weltweiter Anstrengungen gelang es bislang ausschließlich an der Universität Regensburg, die Bewegung eines einzelnen Molekülorbitals direkt in Ort und Zeit aufzulösen.
Fächerübergreifende Arbeit an Nanoskopie
Im RUN werden Wissenschaftler:innen die inhärent zeitaufgelöste Nanoskopie fachübergreifend weiterentwickeln und an einem tieferen Verständnis für die Visualisierung des Nanokosmos in seiner Komplexität arbeiten. Neben der Forschung wird das RUN außerdem Student:innen, Doktorand:innen und Postdoktorand:innen eine ganzheitliche experimentelle und theoretische Ausbildung in einem hochmodernen und interdisziplinären Forschungsfeld ermöglichen, was zur internationalen Sichtbarkeit der Universität Regensburg und des Technologiestandorts Bayern beitragen kann.
Im Herzen unseres Campus entsteht ein inter- und multidisziplinäres Forschungszentrum, das für die künftige Entwicklung unserer Universität modellbildend sein wird. Unseren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ermöglicht es, im höchst relevanten Feld der Quantendynamik von Bio- und Nanosystemen ihre internationale Spitzenposition weiter auszubauen.
Prof. Dr. Udo Hebel, Präsident der Universität Regensburg
Die vier Kernziele des RUN
- Die Entwicklung neuer Nanoskopieverfahren, die gleichzeitig höchste Ortsauflösung bis in den Bereich einzelner Atome und ultraschnelle Zeitauflösung bis in den Bereich von milliardstel Bruchteilen einer milliardstel Sekunde ermöglichen.
- Die fachübergreifende systematische Erforschung biologisch, chemisch und physikalisch relevanter ultraschneller nanoskopischer Dynamik.
- Die Stärkung von Synergien zwischen den beteiligten Naturwissenschaften, um als Keimzelle für neue interdisziplinäre Drittmittel-Verbundprojekte zu fungieren.
- Die Förderung von Nachwuchsgruppen sowie von Nachwuchsforscherinnen und -forschern aus verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen, um das neue Forschungsgebiet nachhaltig zu entwickeln.
Im RUN werden knapp 100 Wissenschaftler:innen und Techniker:innen aus mehr als zwanzig Forschungsgruppen aller naturwissenschaftlichen Disziplinen diese Zielstellungen gemeinsam und in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit verfolgen. Neu beantragte Nachwuchsgruppen sowie hochrangige externe Kooperationspartner werden Gelegenheit finden, Mitarbeiter:innen im RUN zu beschäftigen.
Fertigstellung im Jahr 2023
Der neue Forschungsbau wird im Süden des Regensburger Campus in zentraler Lage entstehen und in zwei schwingungstechnisch voneinander getrennten Baukörpern ausgeführt: als Präzisionslaborbereich, für die Messsysteme der ultraschnellen Nanoskopie, und als Büro- und Nasslabortrakt inklusive Seminar- und Konferenzräumen. Grund für die Zweiteilung ist die Notwendigkeit, die Präzisionslabore möglichst erschütterungsfrei zu halten. Daher wird dieser Gebäudeteil mit seinen über 6 m lichter Raumhöhe als zweites Untergeschoss des Gesamtkomplexes komplett in das Erdreich gebaut und neben dem von außen sichtbaren Bürotrakt mit einer 1,2 m dicken Betonplatte separat gegründet.
Die Nanoskopie-, Präparations- und Technikräume erhalten zudem hochwertige Lüftungsanlagen; eine Zugangsschleuse wird die Arbeitsbereiche möglichst partikelarm halten. Präzisionsklimageräte sorgen für gleichbleibende Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen in den Laboren.
Der Haupteingang des Gebäudes ist über die Mittelachse des Regensburger Campus erreichbar und führt in das Eingangsfoyer, über das der Forschungsbau mit dem Gebäude der Fakultät für Chemie und Pharmazie verbunden ist.
Ich freue mich sehr darauf, in den nächsten Wochen und Monaten die Entstehung des ersten Forschungsbaus in der Geschichte der Universität Regensburg zu verfolgen.
Prof. Dr. Udo Hebel, Präsident der Universität Regensburg
Die Baustelle für den Forschungsneubau wurde im Spätherbst 2020 eingerichtet, Anfang 2021 starten nun die Aushubarbeiten. Die Fertigstellung des „Regensburg Center for Ultrafast Nanoscopy“ ist für das Jahr 2023 geplant.