Was wäre, wenn man Licht fotografieren könnte, das für das menschliche Auge unsichtbar ist?
Genau diese Frage stand am Anfang eines besonderen Fotoprojekts am Helmholtz-Zentrum Berlin. Im Elektronenspeicherring BESSY II entsteht Synchrotronstrahlung, mit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Materialien untersuchen und neue Erkenntnisse für Energie- und Materialforschung gewinnen. Für die Forschung ist dieses Licht ein hochpräzises Werkzeug. Für die Fotografie stellt es dagegen eine besondere Herausforderung dar: Man kann es nicht einfach sehen.
Wie also lässt sich etwas fotografieren, das für das menschliche Auge unsichtbar ist?
Wenn Licht zum Werkzeug für die Forschung wird
BESSY II ist eine Synchrotronstrahlungsquelle in Berlin-Adlershof. Im Elektronenspeicherring werden Elektronen nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und auf ihrer Bahn durch magnetische Strukturen, sogenannte Undulatoren, geführt. Dabei entsteht Synchrotronstrahlung, die über Strahlrohre zu den verschiedenen Experimentierstationen gelangt. Dort nutzen Forschende das Licht für Untersuchungen an unterschiedlichsten Materialien.
Was für die Forschung ein hochpräzises Werkzeug ist, bleibt für das menschliche Auge jedoch unsichtbar.
Genau hier beginnt die Aufgabe der Wissenschaftsfotografie.
Im ersten Bild sehen Sie den Teilchenbeschleuniger bei normaler Beleuchtung, unten mit einer Langzeitbelichtung, und gezielt gesetztem Blitz und Dauerlicht.
Wissenschaftsfotografie macht Unsichtbares sichtbar
Als Wissenschaftsfotografin möchte ich nicht nur zeigen, wie eine Forschungsanlage aussieht. Mich interessiert vor allem die Frage, wie sich wissenschaftliche Prozesse fotografisch erzählen lassen.
Für die Aufnahmen im Elektronenspeicherring BESSY II haben wir deshalb mit Langzeitbelichtungen, externen Blitzen und einer LED-Lampe gearbeitet.
Während der Aufnahme wurde der Verlauf des Lichtstrahls nicht tatsächlich sichtbar gemacht. Stattdessen haben wir ihn fotografisch inszeniert: Mit einer LED-Lampe folgten wir dem gedachten Weg der Lichtteilchen durch den Speicherring. Gleichzeitig wurden einzelne Bereiche der Anlage mit externen Blitzen für kurze Augenblicke beleuchtet.
Die Langzeitbelichtung verband diese einzelnen Lichtquellen zu einem Bild.
So entstand eine fotografische Darstellung eines wissenschaftlichen Prozesses, den man normalerweise weder sehen noch fotografieren kann.
Ein Shutdown macht das Herz der Anlage zugänglich
Für diese besonderen Aufnahmen gab es einen entscheidenden Moment: BESSY II war außer Betrieb.
Eine Betriebspause bedeutet in einer Großforschungseinrichtung keineswegs Stillstand. Wartungsarbeiten werden durchgeführt, Komponenten ausgetauscht und technische Veränderungen vorgenommen.
Für die Fotografie eröffnete die Pause jedoch eine seltene Möglichkeit.
Der Elektronenspeicherring, das Herzstück von BESSY II, ist während des regulären Betriebs aus Sicherheitsgründen abgeschirmt. Nur während eines Shutdowns kann dieser Bereich betreten werden.
Plötzlich war der Ort zugänglich, an dem normalerweise Elektronen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit durch den Speicherring geführt werden und durch Undulatoren Synchrotronstrahlung erzeugen.
Für eine Wissenschaftsfotografin ist genau das der Moment, in dem aus einem technischen Forschungsprozess ein außergewöhnliches fotografisches Motiv werden kann.
Mit Licht malen: Fotografieren im Elektronenspeicherring
Im abgeschalteten Speicherring war von der eigentlichen Synchrotronstrahlung nichts zu sehen.
Wir mussten das Licht deshalb fotografisch neu denken.
Mit externen Blitzgeräten wurden Maschinen und technische Komponenten gezielt für kurze Augenblicke aus der Dunkelheit herausgearbeitet. Mit einer LED-Lampe zeichneten wir gleichzeitig den gedachten Verlauf des Lichtstrahls nach.
Die Kamera belichtete über einen längeren Zeitraum.
So entstand eine Bildsprache, die Wissenschaft nicht einfach dokumentiert, sondern einen abstrakten Forschungsprozess visuell übersetzt.
Das Ergebnis ist mehr als eine Aufnahme einer Forschungsanlage. Das Bild erzählt davon, wie Licht in BESSY II erzeugt wird und welche Rolle es für die Forschung spielt.
Genau diese Verbindung von wissenschaftlicher Genauigkeit und fotografischer Gestaltung macht Wissenschaftsfotografie für mich so spannend.
Wissenschaft fotografieren bedeutet, Zusammenhänge sichtbar zu machen
Wissenschaft ist häufig komplex. Viele Forschungsprozesse finden auf einer Ebene statt, die mit bloßem Auge nicht zugänglich ist.
Elektronen bewegen sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Materialien werden auf der Nanoebene untersucht. Röntgenlicht macht Strukturen sichtbar, die sich unserer direkten Wahrnehmung entziehen.
Die Aufgabe der Wissenschaftsfotografie besteht deshalb nicht immer darin, das wissenschaftliche Phänomen eins zu eins abzubilden.
Manchmal muss Fotografie eine visuelle Übersetzung leisten.
Ein Bild kann einen Prozess erklären, einen Ort zugänglich machen oder eine Vorstellung davon vermitteln, was in einer Forschungsanlage tatsächlich passiert.
Damit wird Fotografie zu einem Werkzeug der Wissenschaftskommunikation.
Forschung sichtbar machen: Fotografie zwischen Wissenschaft und Kommunikation
Wissenschaftsfotografie schafft eine Verbindung zwischen Forschung und Öffentlichkeit.
Eine Forschungsanlage wie BESSY II ist für Fachleute ein hochkomplexes wissenschaftliches Instrument. Für Menschen außerhalb der Forschung kann sie dagegen zunächst wie eine Ansammlung von Maschinen, Kabeln, Magneten und technischen Komponenten wirken.
Ein gutes Wissenschaftsfoto kann hier eine Brücke bauen.
Es kann Neugier wecken und dazu einladen, genauer hinzusehen. Es kann eine Geschichte beginnen, bevor der begleitende Text überhaupt gelesen wurde.
Für mich bedeutet Wissenschaftsfotografie deshalb immer auch Wissenschaftskommunikation: Forschung so zu zeigen, dass Menschen verstehen möchten, was dahintersteckt.
Wissenschaftsfotografie an schwer zugänglichen Orten
Wissenschaftsfotografie führt mich immer wieder an Orte, die normalerweise nicht öffentlich zugänglich sind.
Im Elektronenspeicherring BESSY II bedeutete das unter anderem, hinter und zwischen technischen Komponenten zu fotografieren, ungewöhnliche Perspektiven zu suchen und die Lichtsetzung teilweise direkt vor Ort zu entwickeln.
Für einige Motive mussten wir mehrfach hinter den Speicherring klettern und die einzelnen Bereiche mit externen Blitzgeräten ausleuchten.
Solche Situationen zeigen sehr deutlich, was Wissenschaftsfotografie von klassischer Dokumentarfotografie unterscheidet.
Es geht nicht nur darum, vor Ort zu sein.
Es geht darum, ein Motiv zu entwickeln.
Licht, Perspektive, Kamerastandpunkt, Belichtungszeit und wissenschaftlicher Kontext müssen zusammenpassen.
Wissenschaftsfotografie zeigt die Menschen hinter der Forschung
Hinter jeder technischen Anlage stehen Menschen, die forschen, entwickeln, messen und neue Fragen stellen.
Deshalb gehören auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu einer guten Bildgeschichte.
Bei BESSY II ging es unter anderem um die Forschung von Dr. Tristan Petit an MXenen, einer Klasse zweidimensionaler Materialien, die für die Energiespeicherung interessant sind. Am HZB wurden MXene unter anderem mit Methoden der Röntgenspektroskopie und Röntgenmikroskopie untersucht.
Die Forschung an MXenen zeigt gleichzeitig, wie eng moderne Materialforschung und die Möglichkeiten einer Großforschungseinrichtung wie BESSY II miteinander verbunden sind.
Forschung auf der Nanoebene fotografisch erzählen
Wie fotografiert man Forschung, die sich im Nanometerbereich abspielt?
Natürlich kann eine Kamera nicht einfach eine einzelne Nanostruktur so aufnehmen, wie wir einen Menschen oder eine Maschine fotografieren.
Hier müssen wissenschaftliche Instrumente die unsichtbaren Strukturen und Prozesse sichtbar machen.
Bei den Aufnahmen am HZB ging es deshalb auch um die Messgeräte, mit denen Forschende Materialien und elektrochemische Prozesse untersuchen.
Die wissenschaftliche Forschung findet dabei auf unterschiedlichen Größenskalen statt. Moderne Methoden an BESSY II ermöglichen beispielsweise Untersuchungen mit Röntgenlicht und hochauflösende Analysen von Materialien.
Für die Fotografie entsteht daraus eine spannende Aufgabe: Die Instrumente selbst werden zu Stellvertretern für eine Forschung, die ansonsten kaum sichtbar wäre.
Von der Forschungsanlage zum starken Bild
Was macht ein gutes Wissenschaftsfoto aus?
Für mich ist es nicht allein die technische Besonderheit des Motivs.
Ein starkes Bild sollte eine Frage aufwerfen.
Was passiert hier?
Warum sieht die Anlage so aus?
Was hat dieses Licht mit Forschung zu tun?
Und was passiert eigentlich innerhalb dieser Maschine?
Wenn ein Foto dazu führt, dass jemand innehält und mehr wissen möchte, hat es bereits einen wichtigen Teil seiner Aufgabe erfüllt.
Wissenschaftsfotografie muss deshalb nicht immer alles erklären.
Manchmal ist es viel wirkungsvoller, Neugier zu erzeugen.
Wissenschaftsfotografin für Forschung, Technologie und Innovation
Als Wissenschaftsfotografin fotografiere ich Forschung dort, wo sie stattfindet: in Laboren, Forschungsanlagen, technischen Einrichtungen und wissenschaftlichen Arbeitsumgebungen.
Dabei entstehen keine rein dokumentarischen Aufnahmen. Gemeinsam mit den Forschenden entwickle ich Bildideen, die wissenschaftliche Prozesse verständlich, visuell stark und für eine breite Öffentlichkeit zugänglich machen.
Ob Teilchenbeschleuniger, Materialforschung, Energie, Nanotechnologie oder andere komplexe Forschungsthemen: Mein Ziel ist es, das sichtbar zu machen, was sonst verborgen bleibt.
Denn manchmal beginnt gute Wissenschaftskommunikation genau dort, wo das menschliche Auge nicht mehr weiterkommt.
Veröffentlichung im HZB-Magazin „Lichtblick“
Die Fotografien aus dem Projekt am Elektronenspeicherring BESSY II wurden in der März-Ausgabe des HZB-Magazins „Lichtblick“ veröffentlicht.
Die Bilder zeigen nicht nur eine außergewöhnliche Forschungsanlage. Sie erzählen von Licht, das normalerweise unsichtbar bleibt, und davon, wie Fotografie einen wissenschaftlichen Prozess visuell erfahrbar machen kann.
Sie möchten Arbeiten aus dem Bereich Forschungseinrichtung und Labore sehen?
Dann besuchen sie auch diese Seiten: https://wissenschaftsfotografin.de/labore/