Wie würde eine Welt aussehen, in der abhörsichere Kommunikation,
ultrapräzise Messtechnik und revolutionäre Computertechnologien
Realität wären? Um diese Ziele zu erreichen, hat der Bau- und
Liegenschaftsbetrieb des Landes Nordrhein-Westfalen (BLB NRW) das
“Photonic Quantum Systems Laboratory” (PhoQS Lab) für die Universität
Paderborn geplant, umgesetzt und heute übergeben. Der hochmoderne
Forschungsbau ist ein Zentrum für internationale Spitzenforschung im
Bereich der Quantenphotonik – mit dem
Potenzial, unsere digitale Welt grundlegend zu verändern .
Im PhoQS Lab werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit
verschiedenen Fachexpertisen zusammenarbeiten, um Neues auf dem
Gebiet der Quantenphotonik zu schaffen und Grundlagenforschung in die
Anwendung zu bringen. Die Erforschung photonischer, also
lichtgetriebener, Quantentechnologien ist von besonderer Bedeutung
für optische Schlüsseltechnologien mit einem sehr breiten
Anwendungsfeld – von der Kommunikationstechnik bis zur Sensorik.
Zum Beispiel mit dem Schwerpunkt der Quantenkryptografie, die
Banktransaktionen, Regierungsdaten und persönliche Informationen
durch abhörsichere Verschlüsselung revolutionieren soll. Auch in der
Messtechnik wird das Labor neue Maßstäbe setzen: Hochpräzise
Quantensensoren könnten künftig für präzisere Abstandsmessungen in
Fahrzeugen eingesetzt werden. Parallel dazu eröffnen Quantencomputer
beispiellose Rechenleistungen für Materialwissenschaft und künstliche
Intelligenz. Photonische Quantenchips
haben zudem langfristig das Potenzial, als miniaturisierte
Prozessoren den Grundstein für ein Quanten-Internet mit
Netzwerk-Quantenrechnern zu bilden. Die international anerkannten
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom “Institut für
Photonische Quantensysteme”, die das PhoQS Lab künftig beherbergen
wird, bringen ihre Expertise damit in eine der bedeutendsten
Technologien unserer Zeit ein.
Ein hochspezialisiertes Gebäude für exzellente Forschung
Der Neubau wurde vom BLB NRW in enger Kooperation mit der Universität
Paderborn realisiert. Innerhalb von drei Jahren Bauzeit entstand ein
hochtechnisiertes Forschungsgebäude, das unter Einhaltung
nachhaltiger Aspekte gebaut wurde, um höchste wissenschaftliche
Ansprüche zu erfüllen. Eine präzise Planungs- und Umsetzungsphase
sowie die enge Zusammenarbeit zwischen Universität, Bauherr,
Planungsbüros und bauausführenden Unternehmen ermöglichten eine
planmäßige Fertigstellung.
Mit einer Bruttogrundfläche von 7.950 Quadratmetern umfasst das PhoQS
Lab vier Vollgeschosse und ein Teilgeschoss für die technischen
Anlagen. Besondere bauliche Maßnahmen wie die statische Trennung von
Büro- und Labortrakt durch eine schallentkoppelnde Setzfuge
garantieren schwingungsfreie Messungen im Laborbereich. Die
empfindlichsten Messgeräte ruhen auf speziell entkoppelten
Fundamenten, die direkt auf dem stabilen felsigen Untergrund liegen
und externe Vibrationen minimieren.
Ein zentrales Element ist der etwa 1.000 Quadratmeter große
Reinraumbereich im unteren Geschoss. Hier gewährleisten modernste
Technologien eine extrem saubere Umgebung mit präziser Kontrolle von
Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Partikelfreiheit – essenziell für
hochsensible Forschung.
Das Gebäude erfüllt hohe Nachhaltigkeitsstandards und wird nach dem
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) mit ‘Silber’ zertifiziert.
Eine Photovoltaik-anlage, eine hochdämmende Gebäudehülle und
effiziente Wärmerückgewinnung tragen zur Reduktion des
Energieverbrauchs bei und optimieren den ökologischen Fußabdruck. Als
die Projektierung des Gebäudes begann, war eine
BNB-Silber-Zertifizierung noch nicht verpflichtend. Dennoch hat der
BLB NRW bereits frühzeitig nachhaltige Baukriterien
berücksichtigt. Dadurch konnte die Zertifizierung ohne zusätzliche
Anpassungen beantragt werden.
Ein Leuchtturmprojekt für den Forschungsstandort NRW
Die Gesamtkosten von etwa 82,7 Millionen Euro tragen das Land und die
Universität gemeinsam; der Bund unterstützt der das Vorhaben mit
einer Fördersumme von 24,69 Millionen Euro. Das Projekt PhoQS Lab
wurde bereits vom Wissenschaftsrat , der wissenschaftliche Vorhaben
bewertet und Empfehlungen für die Forschungspolitik gibt, mit der
Bestnote “herausragend” bewertet. Auf dieser Grundlage erfolgte im
Mai 2020 die Genehmigung durch die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz
(GWK). In der GWK wirken die
Wissenschafts- und Finanzministerien von Bund und Ländern mit dem
Ziel zusammen, die Leistungsfähigkeit des Forschungsstandorts
Deutschland weiter zu fördern. Ihr Beschluss ist Ausweis der
zukünftigen überregionalen Bedeutung des PhoQS Lab und war eine
entscheidende Voraussetzung für die weitere Planung und Umsetzung des
Projekts.
Das PhoQS Lab wird nicht nur die wissenschaftliche Exzellenz der
Universität Paderborn stärken, sondern kann langfristig auch
wirtschaftliche Impulse setzen. Durch den Aufbau eines
wissenschaftlichen Ökosystems entstehen nationale sowie
internationale Partnerschaften mit führenden Institutionen und
Unternehmen, die die Innovationskraft der Region weiter steigern und
eine Grundlage für Start-ups bilden.
Statements
Wissenschaftsministerin Ina Brandes: “Quantentechnologien sind ein
Schlüssel für ein fortschrittliches und besseres Leben. Dadurch
erhoffen wir uns zum Beispiel präzisere und schnellere medizinische
Diagnosen, eine abhörsichere Kommunikation oder ein Quanten-Internet,
das unsere digitale Welt revolutionieren wird. In Nordrhein-Westfalen
setzen wir neue Maßstäbe in der Quanten-Spitzenforschung – auch dank
des Instituts für Photonische Quantensysteme in Paderborn. Mit dem
PhoQS Lab ist eine
herausragende Forschungsinfrastruktur mit hervorragenden Bedingungen
für die photonische Quantenforschung geschaffen worden. Das ist
zukunftsweisend für die Forschungslandschaft in Nordrhein-Westfalen
und wird dazu beitragen, die nationale Technologieführerschaft
unseres Landes in Sachen Quantentechnologie auszubauen.”
Dr. Dirk Günnewig, Staatssekretär im Ministerium der Finanzen NRW und
Vorsitzender des BLB NRW-Verwaltungsrates : “Mit dem PhoQS Lab zeigen
wir auch, wie staatliches Bauen Forschung auf Weltniveau unterstützt
– effizient, nachhaltig und zukunftsgerichtet. Das freut mich als
Verwaltungsratsvorsitzender des BLB NRW sehr. Forschung mit dem
Anspruch internationaler Bedeutung wie am PhoQS Lab erfordert
gezielte Investitionen in die Infrastruktur und baufachliches
Know-how in der Umsetzung. Die
Schlüsselübergabe zeigt, dass der Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW
der Spitzenforschung in hervorragender Weise Raum gibt und beweist
seine Leistungsfähigkeit.”
Prof. Dr. Matthias Bauer, Präsident der Universität Paderborn: “Das
PhoQS Lab ist ein bedeutender Schritt für den Forschungsstandort
Nordrhein-Westfalen und weit darüber hinaus. Es stärkt unsere
exzellente Forschung, bietet hochqualifizierte Arbeitsplätze und
schafft eine attraktive Umgebung für den wissenschaftlichen
Nachwuchs.”
Prof. Dr. Christine Silberhorn, Sprecherin des Instituts für
Photonische Quantensysteme : “Die Fertigstellung des PhoQS-Labs ist
für uns ein wichtiger Meilenstein, um in der internationalen
Spitzenforschung zu photonischen Quantentechnologien im Wettbewerb
bestehen zu können. Die hochmoderne Infrastruktur ermöglicht es uns,
große, aufwendige optische Experimente auf Chipgröße zu
miniaturisieren und eine Quantentechnologie zu entwickeln, die in
Zukunft auch in Anwendungen einsetzbar wird.”
Gabriele Willems, Geschäftsführerin des BLB NRW: “Wir freuen uns,
dass wir als Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW dieses anspruchsvolle
Projekt erfolgreich umgesetzt haben. Mit nachhaltiger Bauweise und
modernster Infrastruktur haben wir hier ein Gebäude geschaffen, das
den höchsten Anforderungen an die Spitzenforschung gerecht wird.”
Wolfgang Feldmann, Leiter der Niederlassung Bielefeld des BLB NRW:
“Bereits in der Projekt- und frühen Planungsphase haben wir großen
Wert auf Nachhaltigkeit gelegt – lange bevor die
BNB-Silber-Zertifizierung verpflichtend wurde. Das zeigt, dass der
BLB NRW vorausschauend handelt und nachhaltiges Bauen als integralen
Bestandteil seiner Projekte versteht.
Quelle: Redaktion MKK Echo