 \chapter{HERA -- von der Idee zur Realisierung}
%letzte aenderung 17.2.09

\section{Einleitung}
\index{HERA}
War DESYs strategische Ausrichtung in seinen frühen Jahren vor allem durch 
 Jentschke und sein Direktorium -- für dessen Zusammensetzung Jentschkes 
Einfluss natürlich maßgeblich gewesen war -- bestimmt und von Schopper und 
Voss weiterentwickelt worden, so traten Anfang der achtziger Jahre zwei neue, 
außergewöhnliche Persönlichkeiten in den Vordergrund: Björn Wiik und Volker
 Soergel. Es waren ihre Visionen, ihr Mut und ihre Überzeugungskraft, die 
DESYs 
Geschicke für die folgenden beiden Dekaden bestimmen und darüber 
hinaus die Weichen für die weitere Zukunft von DESY stellen 
sollten. Das Zusammenwirken dieser zwei nach Neigungen und Charakter 
ganz verschiedenen Physiker ergab eine für DESY überaus glückliche 
Konstellation. Ohne sie hätte DESYs größtes Projekt, 
HERA, nicht verwirklicht werden können. \addbigparskip 

Ende 1980 hatte Schopper DESY verlassen, um sein neues 
Amt als Generaldirektor des CERN anzutreten. Sein Nachfolger 
als Vorsitzender des DESY-Direktoriums wurde Volker Soergel. Anfang 
1981 löste Paul Söding \index{Soding@Söding} als Forschungsdirektor Erich 
Lohrmann 
ab. Für den Beschleunigerbereich zeichnete nach wie vor G.-A. Voss als
Direktoriumsmitglied verantwortlich. Neben ihm war es aber vor allem Björn 
Wiik, der nun in enger Kooperation 
mit Volker Soergel eine führende Rolle übernahm und für die 
gesamte spätere Zeit ebenso prägend wirken sollte wie es Willibald 
Jentschke für die Anfangszeit von DESY gewesen war. \addbigparskip 

Es ging dabei in erster Linie um die Entwicklung und den Bau 
von HERA, der großen Elektron"=Proton"=Speicherringanlage. Sie verlangte 
dem gesamten DESY eine ungeheure Anstrengung ab. Nicht nur würde 
HERA die erste Elektron"=Proton"=Kollisionsanlage überhaupt sein, so dass 
man auf neue und unvorhersehbare technische Probleme gefasst 
sein musste. Es sollte auch sofort der riesige Schritt zu einer 
sehr großen, weit über das DESY-Gelände hinausreichenden Anlage 
getan werden. Der Kostenrahmen würde deutlich über alles bisher Gewohnte 
hinausgehen, 
das gleiche galt für den Bedarf an Fachleuten -- Physikern, Ingenieuren, 
Informatikern und Technikern. Dazu kam eine weitere große
Herausforderung: Noch nirgendwo in der Welt hatte es jemand gewagt, 
mitten in den Wohngebieten einer Stadt, unter den Häusern der 
Bürger, eine solche gewaltige \glq{}Atomzertrümmerungs\grq{}-Anlage zu 
errichten. Und dies alles musste geleistet werden, während gleichzeitig 
die bei DESY vorhandenen Kräfte durch das sehr aktive und ehrgeizige 
Forschungs- und Ausbauprogramm an PETRA und DORIS und in der 
Synchrotronstrahlungs-Nutzung voll in Anspruch genommen waren.  \addbigparskip

\section{Björn H. Wiik}
\index{Wiik}
Björn Wiik war 1937 in Eidslanded geboren worden, einem winzigen 
abgeschiedenen Dorf an der Westküste Norwegens etwa 100~km von 
Bergen entfernt, wo sein Vater eine kleine Möbelfabrik betrieb. 
Als Junge mehr an Sport und Abenteuern interessiert als an der 
Schule, fuhr er auf Fischtrawlern mit und brachte es einmal sogar 
fertig, um der Schule zu entkommen, einsam auf Grönland zu überwintern. 
Seine Abiturnoten waren schließlich nicht gut genug, um in Norwegen 
zum Studium zugelassen zu werden. Während eines Schülerpraktikums 
in Oslo hatte er das Institut des führenden norwegischen Physikers 
Odd Dahl kennengelernt, der verschiedene kernphysikalische Beschleuniger 
sowie einen Forschungsreaktor aufgebaut hatte. Dadurch war Wiiks 
Interesse für Reaktoren und Kernphysik geweckt. Dahl schrieb 
ihm eine Empfehlung für die Technische Hochschule Darmstadt, 
mit der er 1956 dort zum Studium der Mathematik 
und Physik angenommen wurde. 

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=0.6\textwidth]{Herabilder/BjornPortraet}
    	\caption{Professor Björn H. Wiik (DESY-Archiv).}
   		\label{bjornportraet}
  	\end{center}
\end{figure}

 Seine Diplom- und auch seine Doktorarbeit unter dem bekannten Kernphysiker 
Peter Brix befassten sich mit kernphysikalischen Themen.
 Nach 
kurzer Assistententätigkeit in Darmstadt folgte er 1965 einer 
Einladung an die Stanford-Universität in Kalifornien.
Hier machte er bereits erste Versuche mit supraleitenden 
Beschleunigungsstrecken und entwarf ein supraleitendes Mikrotron\cite{Wii65}.
  \addbigparskip

Später wechselte er an den neuen großen Linearbeschleuniger 
des SLAC.
% an dem faszinierende Elektron"=Proton-Streuexperimente 
%bei den damals höchsten Impulsüberträgen und damit mit der 
%besten möglichen Auflösung der inneren Strukturen des Protons 
%durchgeführt werden konnten.
Dort wurde gerade 
von Burton Richter \index{Richter} und seinen Mitarbeitern ein erster 
Elektron-Positron"=Speicherring 
fertiggestellt und dies ließ in Wiik den Gedanken nicht ruhen, 
dass sich Strukturuntersuchungen am Proton mit einem 
Elektron"=Proton"=Speicherring 
viel besser und ökonomischer würden durchführen lassen als 
mit üblichen Beschleunigern. \addbigparskip

Aber niemand hatte bisher ernstlich daran gedacht, zwei Teilchen 
von so unterschiedlicher Masse wie Elektronen und Protonen in Speicherringen 
zur Kollision zu bringen, denn es gab prinzipielle Bedenken, 
dass dies funktionieren könne.
%Erste Überlegungen wurden am SLAC von Möhl und Sessler durchgeführt
%\cite{Mohl71}. Auch Wiik
Wiik begann das Problem  
zu analysieren und gelangte zu der Überzeugung, dass man einen Versuch
wagen sollte. \addbigparskip 
%dass die Einwände nicht stichhaltig seien. Doch würde man die 
%Bedenken nur durch eine praktische Erprobung ausräumen können. \addbigparskip 

Wiiks Ruf als ein besonders origineller, vielversprechender junger 
Physiker war inzwischen bis zum DESY nach Hamburg gedrungen. Günter 
Wolf und Gerd Buschhorn, die mit ihm durch ihren Aufenthalt beim SLAC bekannt 
waren, bemühten sich, ihn für DESY zu interessieren und machten 
 den Forschungsdirektor Erich Lohrmann auf ihn aufmerksam.\index{Lohrmann} 
Lohrmann war ständig auf der Suche nach guten Mitarbeitern vor 
allem für das DORIS-Forschungsprogramm, zu dem sich die Physiker 
damals nicht gerade hindrängten. Ihm gelang es 1972, Wiik -- 
der schon öfters zu Besuchen zum DESY gekommen war, um den sich 
aber auch das Weizmann-Institut in Israel sehr bemühte -- fest 
an DESY zu binden. DORIS war im Bau und Wiik trug die Idee mit 
sich, dass diese Maschine als Doppelspeicherring bestens geeignet 
sein müsste, seine Vorstellungen für eine 
Elektron"=Proton"=Speicherringanlage 
zu prüfen. Auch Wolfgang Paul hatte in seiner Zeit als DESY-Direktor 
bereits angeregt, über Protonen im DORIS"=Speicherring nachzudenken. \addbigparskip 

Anfang 1972 legte Wiik zusammen mit H. Gehrke, \index{Gehrke}
H. Wiedemann \index{Wiedemann} und G. Wolf \index{Wolf} einen bis hin zur 
Kostenschätzung schriftlich 
ausgearbeiteten Vorschlag vor, DORIS als Elektron"=Proton"=Speicherring 
zu nutzen \cite{Ger72}\footnote{Parallel dazu waren auch am SLAC 
diesbezügliche Überlegungen durchgeführt worden~\cite{Mohl71}.}.
 Damit würde man die grundsätzlichen Probleme einer
 $ep$-Kollisionsmaschine 
klären und so die Voraussetzungen schaffen können, eventuell 
später eine \textit{ep}\nobreakdash-Speicherringanlage für 10~GeV Elektronen 
und 80~GeV Protonen zu bauen -- die größte Anlage dieser Art, 
die auf dem DESY-Gelände Platz hätte. Dies schien ein sinnvoller 
Ansatz für einen neuen großen zukünftigen DESY-Beschleuniger 
zu sein, da wohl die meisten Physiker damals davon ausgingen, 
dass mit \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{\mathit{-}}$-Maschinen bei Energien 
jenseits 
des Bereichs von DORIS nichts Neues mehr gefunden werden könne. \addbigparskip 

Der DORIS-$ep$-Vorschlag wurde mit großem Interesse aufgenommen, 
das Direktorium fasste im Frühjahr 1973 die nötigen Beschlüsse 
und Diskussionen und Vorarbeiten begannen. Wichtige Unterstützung fanden sie 
durch Maurice 
Tigner, Beschleuniger-Experte von der Cornell-Universität 
und späterer Leiter des dortigen Beschleunigerlabors, der sich 
einige Monate bei DESY aufhielt, und Kjell Johnson vom CERN, 
dem Erbauer des ersten Proton"=Speicherrings ISR.\index{DORIS als ep 
Speicherring} \addbigparskip
\index{Tigner}\index{Johnson}
 
Im Oktober 1973 lud DESY zu einem fünftägigen Treffen ein, um 
in einem internationalen Rahmen über das physikalische 
Interesse an Elektron"=Proton-Experimenten mit DORIS und mit einer 
eventuellen größeren \textit{ep}\nobreakdash-Speicherringanlage, sowie über die 
 beschleunigertechnischen und experimentellen 
Probleme zu diskutieren \cite{Pro73}. Die führenden Fachkollegen 
aus dem CERN, aus England, Frankreich, Italien und den USA waren 
sämtlich gekommen und es bestand Einigkeit, dass sich hier Chancen 
für sehr interessante Experimente boten. Die Kinematik und die Ereignisraten 
für eine 12 + 80~GeV Elektron"=Proton"=Speicherringanlage und insbesondere die Möglichkeiten, die sie für die Messung schwacher Wechselwirkungen bieten würde, wurden untersucht. Die DESY-Beschleunigergruppe präsentierte Überlegungen für noch größere Elektron"=Proton"=Kollisionsmaschinen. 
Tigner stellte fest, dass es möglich scheine, eine 
Elektron"=Proton"=Kollisionsmaschine mit 20 + 1000~GeV Energie zu konstruieren, 
und schloss: \glqq{}The mind has difficulty thinking of all the exiting 
possibilities!\grqq{}  \addbigparskip

Beim DESY wurde nun darauf hingearbeitet, 1976 mit Untersuchungen 
von \textit{ep}-Kollisionen in DORIS beginnen zu können. Es war 
bereits ein Injektor für die Protonen angeschafft und Protonen waren in das
Synchrotron eingeschossen worden. Da kam völlig 
überraschend im November 1974 die Entdeckung des J/$\psi$-Teilchens.  Damit 
gab 
es nun bei den \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$-Wechselwirkungen so viel zu 
tun, dass sich das Interesse und die Anstrengungen schlagartig darauf 
konzentrierten und alle anderen Pläne erst einmal auf Eis gelegt wurden. \addbigparskip 

Inzwischen war beim DESY offensichtlich geworden, von welchem 
Format Björn Wiik war. Er hatte von Gerd Buschhorn, 
der zum Max-Planck-Institut nach München gewechselt war, die 
Leitung der F35-Experimentiergruppe übernommen und spielte eine führende 
Rolle bei dem  DASP-Experiment am DORIS"=Speicherring.
% diese Gruppe 
%hatte sich mit ähnlichen Experimenten bei DESY beschäftigt wie 
%Wiik beim SLAC. Seine Führungsqualitäten waren sofort evident geworden, 
%doch übte er sie mit leichter Hand; er war einfach unter vielen 
%sehr guten Wissenschaftlern der beste, der durch sein untrüglich 
%sicheres Gefühl für Physik und dafür, was man technisch erreichen 
%kann, die anderen überzeugte und begeisterte. Die damals begründeten 
%dauerhaften Freundschaften -- vor allem mit Peter Schmüser 
%nd Günter Wolf -- sollten sich später bei HERA 
%als sehr wertvoll erweisen. Wiik hatte auch ein sicheres Gespür 
%für gute Studenten und Doktoranden und förderte sie nach Kräften. 
Es war nur natürlich, dass er beim DESY bald zum Leitenden Wissenschaftler 
ernannt wurde und später, im Jahr 1981, von der Universität Hamburg 
auf eine Professur als Nachfolger von Martin Teucher berufen 
wurde. \addbigparskip

Im Jahr 1976 ging Wiik zu einem Forschungsaufenthalt 
an das CERN. Hier stand damals die Frage im Raum, welche Maschine 
man als nächste, nach dem ISR und dem SPS, bauen solle. Wiik 
griff die \textit{ep}\nobreakdash-Speicherring-Idee wieder auf und es gelang ihm, 
erstrangige Experten des CERN -- darunter John Ellis\index{Ellis}, Chris 
Llewellyn
Smith und Kurt Hübner \index{Hubner@Hübner} -- zur Mitarbeit an einer 
großen Studie 
für eine \textit{ep}\nobreakdash-Speicherringanlage zu gewinnen, welche sowohl die 
beschleunigertechnischen \index{Llewellyn Smith}
Probleme als auch die Physik und die Experimente zum Gegenstand 
hatte \cite{Lle77,Che78}. Ein im Tunnel des SPS aufzubauender Elektronenring 
sollte 
hochenergetische Elektronen zur Kollision mit den Protonen liefern. 
Auf dem beschleunigertechnischen Sektor gab es dabei zahllose 
Herausforderungen; vor allem war unbekannt, wie sich die Strahlpakete 
gegenseitig beeinflussen und ob bei den Kollisionen nicht der eine 
Strahl den anderen  zerstören würde. Im CERN hatte man, anders als 
beim SLAC und beim DESY, große Erfahrung mit Protonenbeschleunigern, 
 so dass Wiik durch die Zusammenarbeit viel 
über solche Maschinen lernen konnte. \addbigparskip  

Dieses Projekt, das unter dem Namen CHEEP firmierte \cite{Che78}, bekam es 
\index{CHEEP}
aber mit einem schwergewichtigen Konkurrenten zu tun, denn Carlo Rubbia 
schlug vor, das SPS, statt zu einer \textit{ep}-Anlage, zu einem 
Proton"=Antiproton"=Speicherring umzubauen. Nach eingehenden Diskussionen 
entschied sich CERN für den $p\bar{p} $\nobreakdash-Speicherring -- und damit gegen die \textit{ep}-Option. Diese Entscheidung 
war enttäuschend für Wiik und seine Mitstreiter, sie führte 
aber zur Entdeckung der schwachen Vektorbosonen $W$ und $Z$ und war 
damit a posteriori klar gerechtfertigt. \addbigparskip

Die Studie für 
das CHEEP-Projekt hatte aber gezeigt, dass eine $ep$"=Speicherringanlage 
eine sehr wertvolle Ergänzung zu anderen Speicherringen darstellen 
und viele derjenigen Fragen anzugehen erlauben würde, die zu 
den damals brennendsten offenen Fragen der Teilchenphysik gehörten:

\begin{itemize}
\item Sind die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung 
 verschiedene Manifestationen einer einheitlichen elektroschwachen 
Wechselwirkung?
\item Verhalten sich die Konstituenten der Hadronen auch bei höheren 
Energien wie strukturlose punktförmige Teilchen? 
\item Zeigen sich in der tief unelastischen Streuung Skalenverletzungen 
mit dem \glq{}richtigen\grq{} Verhalten, wie es von Eichtheorien, etwa 
der QCD, verlangt wird? 
\item Gibt es weitere schwerere Leptonen oder schwerere Quarks?
\end{itemize}

Diese faszinierenden Aussichten bestärkten Wiik, nach seiner 
Rückkehr zum DESY die Pläne für eine \textit{ep}\nobreakdash-Speicherringanlage 
beharrlich 
weiter zu verfolgen.



\section{Die Vorgeschichte von HERA}

Beim DESY war inzwischen der Bau von PETRA weit fortgeschritten. 
Was lag näher, als den Elektronenring von PETRA um einen Proton-Ring 
im gleichen Tunnel zu ergänzen? Die DESY-Maschinengruppe unter 
Voss zeigte 1978, dass mittels supraleitender Magnete ein Speicherring 
für Protonen im PETRA-Tunnel die Energie von 280~GeV  erreichen könnte
\cite{Das78}. Diese Idee wurde unter dem Namen \glqq{}PROPER\grqq{} eine Zeit 
lang verfolgt. Doch es wurde zunehmend klar, dass dies keine 
längerfristige Perspektive für DESY bieten könne. Die interessanteste 
Physik im elektroschwachen Sektor erforderte höhere Energien. \addbigparskip 
\index{PROPER}

Die \glq{}natürliche\grq{} Zukunftsperspektive für DESY wäre eigentlich 
der Bau einer höherenergetischen 
\textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$\nobreakdash-Speicherringanlage gewesen, 
mit der die $Z^{0}$-Resonanz erreicht werden könnte. Beim DESY hatten sich 
G.-A. Voss und seine Mitarbeiter mit dem überaus raschen 
und kostengünstigen Bau von PETRA allgemeine Anerkennung als 
die derzeit besten Experten weltweit für \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$-Maschinen erworben. Für einen nächsten Schritt zu höherer Energie war 
DESY damit geradezu prädestiniert. Eine solche Anlage würde allerdings einen
 Umfang von rund 30~km und damit ein neues 
Gelände erfordern. In den Schubladen lagen schon Vorschläge für mögliche 
Standorte, etwa in der Lüneburger Heide. \addbigparskip 

Im Gegensatz zum DESY gab es im CERN keine Erfahrungen mit 
Elektronenbeschleunigern, 
man war dort bis dahin ganz auf Protonenmaschinen ausgerichtet. Doch schon 
1976 hatte Burton Richter \index{Richter} vom SLAC während eines 
Forschungsaufenthalts 
am CERN einen Entwurf für einen sehr großen \textit{e}$^{\mathit{+}}$\textit{e}$^{\mathit{-}}$\textit{-}Speicherring, 
LEP, erstellt. Dieser stieß auf zunehmendes Interesse beim 
CERN, je deutlicher man das überragende Physikpotential der \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$\nobreakdash-Speicherringe
erkannte. Etwa gegen 1978 begann sich ziemlich 
klar abzuzeichnen, dass CERN und die europäische Hochenergiegemeinde 
sich für das LEP-Projekt als nächstes großes Ausbauprogramm 
entscheiden würden. \addbigparskip 

Nun war DESY stets gut damit gefahren, sein Programm komplementär 
zum CERN auszurichten, so dass die beiden Einrichtungen nicht 
miteinander konkurrierten, sondern sich gegenseitig 
ergänzten.
 Offensichtlich war es das 
einzig Sinnvolle für DESY, einer möglichen Konfrontation mit 
dem CERN aus dem Weg zu gehen und -- wenn auch zur nicht geringen 
Enttäuschung manchen DESYaners -- die $e^{+} \,e^{-}$-Luftschlösser 
 zu vergessen. \addbigparskip 

Damit rückte für DESY die Option einer $ep$\nobreakdash-Speicherringanlage 
in den Vordergrund. Die Maschine müsste erheblich größer sein 
als PETRA und wäre damit auf dem DESY-Gelände nicht unterzubringen. 
Es wurde evident, dass die Sicherung der längerfristigen Zukunft 
von DESY große Mittel und bedeutende politische Entscheidungen 
erfordern würde. \addbigparskip 

Hierfür benötigte man unbedingt eine breite internationale Unterstützung. 
In Europa gab es mit dem European Committee for Future Accelerators 
(ECFA) ein wohlorganisiertes Forum der Teilchenphysiker, in dessen 
Rahmen neue Beschleunigerprojekte diskutiert wurden. Eine von 
DESY und ECFA gemeinsam im April 1979 bei DESY unter der Leitung des
 italienischen Physikers Ugo Amaldi 
organisierte Tagung \index{Amaldi} 
zeigte das große Interesse der europäischen Teilchenphysiker an einer 
Elektron"=Proton"=Kollisionsanlage \cite{ECFA79}. 
Die Diskussion war zwar noch von der Idee einer Maschine 
im PETRA-Tunnel, dem \glqq{}PROPER\grqq{}-Entwurf mit 17,5~GeV Elektro\-nen- und 280~GeV
Protonen-Strahlenergie 
beherrscht, jedoch wurde klar, dass ein sinnvoller nächster Schritt  eine 
größere Maschine erforderte. Die Teilnehmer stimmten überein, dass 
PROPER zwar 
für Untersuchungen der starken Wechselwirkung von großem Wert sein würde. 
Noch wichtiger war aber das Feld der elektroschwachen
Wechselwirkung, das Schwerpunkt\-energien von etwa 100~GeV, gegeben durch die 
Masse der $W$-Bosonen, verlangte.
Hier wäre mit PROPER infolge seiner eingeschränkten Energie nur ein 
kleiner Teil des interessanten Bereichs zugänglich gewesen. \addbigparskip 

Durch diesen breiten Konsens bestärkt gingen bei DESY, vor allem von Wiik 
getrieben, die Studien für eine größere Anlage zügig voran. Vordringlich 
war die Frage des Geländes und damit der möglichen Größe des 
Speicherringes zu klären. Die neue Maschine, und damit DESY, auf ein 
völlig neues Gelände zu verlegen erschien unrealistisch. Damit wäre die Nutzung der bei DESY vorhandenen Einrichtungen und Beschleuniger für das neue Projekt weitgehend ausgeschlossen, mit offensichtlichen Konsequenzen für die Kosten. Deshalb kam nur die Unterbringung der Maschine in einem unterirdischen 
Ringtunnel in der Nachbarschaft des bestehenden DESY-Geländes 
in Betracht. Dies würde ermöglichen, das volle Potenzial der 
bereits gemachten Investitionen, also die Infrastruktur und die 
vorhandenen Beschleuniger, zu nutzen. \addbigparskip

Mit Hilfe des beim PETRA-Bau bewährten Ingenieurbüros Peters, 
Windels und Timm wurde nach der größten \index{Windels}
möglichen Ringtrasse gesucht, die weitestgehend unter Industriegelände 
und öffentlichem Grund verlaufen und den Bau von vier oberirdisch 
zugänglichen Experimentehallen an den Kreuzungspunkten der Strahlen 
zulassen würde. Durch diese Forderungen waren Lage und Größe des Tunnels 
nahezu eindeutig bestimmt. Seine Länge ergab sich zu 6,3 km, 
er verlief größtenteils unter Gewerbegebiet und dem Hamburger 
Volkspark mit der Trabrennbahn; nur einige Dutzend Wohnhäuser 
waren zu unterqueren. Das erschien zwar verwegen, aber vielleicht 
doch nicht ganz ausgeschlossen. Die Trasse war zum Tunnelbau 
gut geeignet und konnte überdies sorgfältig so platziert werden, 
dass sie zwar stellenweise der Grenze zum \glq{}grünen\grq{} Hamburger Bezirk 
Eimsbüttel auf wenige Meter nahekam, ohne diesen aber zu unterfahren
 (siehe Abb.~\ref{heraluftbild}. \addbigparskip
\index{HERA-Luftbild}

% dies war geraten, war Eimsbüttel doch eine Hochburg der Grünen. \addbigparskip 


%    	\includegraphics[width=0.9\textwidth]{../Herabilder/HERALuftbild}

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=0.9\textwidth]{bilder/herabild}
    	\caption{Der HERA-Ring. Im Vordergrund der PETRA"=Speicherring, rechts
        am Bildrand die Bahrenfelder Trabrennbahn. Die Punkte O, S, W, N
         entlang des HERA-Rings markieren die Lage der unterirdischen
         Experimentierhallen (DESY-Archiv).}
   		\label{heraluftbild}
  	\end{center}
\end{figure}

Im Lauf des Sommers 1979 hatten sich die Dinge soweit konkretisiert, dass der 
Bau einer Speicherring-Anlage für Elektronen von etwa 30~GeV und Protonen von 
etwa 800~GeV in einem solchen Ringtunnel denkbar erschien. Um die Kosten zu 
minimieren, könnte PETRA als Vorbeschleuniger genutzt werden.  
\index{HERA erster Plan}\index{HERA Gelände}

Daraufhin empfahl der Wissenschaftliche Rat am 23. Oktober 1979, das 
PROPER-Projekt nicht weiter zu verfolgen und stattdessen die Planungen für 
die größere \textit{ep}-Speicherringanlage voranzutreiben. Für sie war 
inzwischen der Name HERA (\glqq{}Hadron Elektron Ring Anlage\grqq{}) gewählt worden. Am
 6. Dezember 1979 wurden die HERA-Pläne zum ersten Mal vom 
DESY-Verwaltungsrat, dessen Vorsitz damals Dr. Günter Lehr führte, offiziell 
zur Kenntnis genommen. \addbigparskip    

Inzwischen hatte ECFA die Anregung DESYs, die Studien über 
\textit{ep}"=Speicherringanlagen nunmehr mit dem Fokus auf HERA zu vertiefen, 
nur zu gern aufgegriffen. Wiederum gemeinsam organisiert von 
ECFA und DESY unter der Federführung von 
Ugo Amaldi und unter maßgeblicher Mitwirkung vieler DESY\-aner, 
allen voran Wiik, begannen verschiedene Studiengruppen
die physikalischen Möglichkeiten, die erforderliche Beschleunigertechnologie 
und die für die Experimente benötigten Detektor-Anordnungen 
eingehend zu untersuchen. Wissenschaftler von zahlreichen deutschen 
Universitäten sowie vom CERN, vom Rutherford Laboratory, aus 
dem CEA Saclay und vom Fermilab waren daran beteiligt. Die Arbeitsgruppen 
schlossen ihre Studien im März 1980 ab; die Ergebnisse wurden 
von ECFA und DESY in einem dicken \glqq{}grünen Buch\grqq{} publiziert \cite{ECFA80} 
und der internationalen Physikergemeinde in einem von 
ECFA organisierten Treffen am 28. März 1980 im CERN vorgestellt.  
\index{ECFA Studie}

Als Unterlage für die Beratungen in den verschiedenen deutschen Gremien war 
beim DESY gleichzeitig eine Projektstudie zu HERA erstellt worden, in der die 
physikalischen Ziele, die Beschleuniger, Experimente, Bauten und 
Umwelteinflüsse sowie erste Schätzungen für Zeitplan, Kosten und 
Personalbedarf vorgestellt wurden \cite{Pro80}. Zusammen mit 
der Universität Bonn veranstaltete DESY im April 1980 eine Tagung in Bad 
Godesberg, um speziell die deutschen Teilchenphysiker über den Stand der 
HERA-Diskussion umfassend zu informieren und um ihre Mitarbeit zu werben. \addbigparskip 

Das wesentliche Ergebnis der ECFA/DESY-Studie war, dass das Physikpotential 
einer \textit{ep}\nobreakdash-Speicherringanlage wie HERA sehr interessant und wichtig 
und die Beschleuniger und Detektoren realisierbar seien. Es bilde 
eine wertvolle Ergänzung zu einem zukünftigen Forschungsprogramm 
am CERN mit dem LEP"=Speicherring. ECFA konstatierte einen breiten 
Konsens der europäischen Teilchenphysiker, dass es in Europa 
neben dem CERN ein zweites großes Teilchenphysik-Zentrum mit 
einem zum CERN komplementären Forschungsprogramm geben solle. 
Daran schloss ECFA die Empfehlung, dass HERA als eine einzigartige Anlage bei DESY gebaut und den europäischen Teilchenphysikern 
zur Nutzung zur Verfügung gestellt werden solle. \addbigparskip

Zur Auslegung der Maschine selbst war klar, dass die hohe angestrebte 
Protonenenergie von 800~GeV  supraleitende 
Magnete erfordern würde. Das einzige
Vorbild hierfür lieferte das amerikanische Fermilab, ein nationales 
Teilchenphysik-Zentrum unweit von Chicago mit einem Ring ähnlicher 
Größe wie bei DESY vorgesehen. Hier war unter der Leitung des 
amerikanischen Physikers Alvin Tollestrup bereits Pionierarbeit 
geleistet worden. Trotzdem war dieses Vorbild alles andere als ermutigend. Man 
war dort mit den supraleitenden 
Magneten in immense Schwierigkeiten geraten. Nachdem an die 100 
Magnete in der Industrie gefertigt worden waren, hatte man dies 
aufgeben müssen, weil es den Firmen nicht gelang, die sehr kritischen 
und diffizilen Fertigungsbedingungen so unter Kontrolle zu halten, 
dass die erforderliche Qualität gewährleistet war. Das Fermilab 
hatte diese gewaltige Aufgabe dann selbst schultern müssen. 
Zwei große Hallen wurden errichtet und dort mit eigens dafür angeheuertem Personal unter genauester Aufsicht und größter Sorgfalt die Magnete gefertigt -- insgesamt mehr als 1000 Stück, obwohl nur etwa 600 für den Ring benötigt wurden, also trotz aller Anstrengungen noch mit einem hohen Ausschuss und 
ganz erheblichen Mehrkosten. \addbigparskip

Für das DESY konnte ein solches Vorgehen schon wegen seiner viel 
dünneren Personaldecke nicht in Frage kommen. Und als ob dies 
als Warnzeichen noch nicht genügte, begann sich soeben nach 
ähnlichen Magnet-Problemen das Scheitern des Isabelle-Projekts 
am Brookhaven-Nationallaboratorium (BNL) in den USA abzuzeichnen. \addbigparskip 

Es war offensichtlich, dass man mit HERA vor einer ungemein großen 
und schwierigen Aufgabe stand. Dennoch gelang es DESY, durch 
die ECFA-Empfehlung ermutigt, bei einem Treffen mit Vertretern 
in- und ausländischer Institute aus 12 Ländern im Oktober 1980 
in München eine neue Studiengruppe mit starker internationaler 
Beteiligung ins Leben zu rufen, die bis Mitte 1981 einen detaillierten 
\glqq{}Technischen Vorschlag für den Bau von HERA\grqq{} ausarbeiten wollte. 
Björn Wiik hatte die 150 Teilnehmer durch seinen Optimismus 
und eine überzeugende Darstellung des bisher Erreichten und 
der wissenschaftlichen Aussichten mitzureißen vermocht. \addbigparskip

Dem Wissenschaftsministerium waren diese Aktivitäten natürlich 
nicht unbekannt. Schopper und Lohrmann hatten bereits in Bonn 
eine Präsentation gegeben, wobei Lohrmann \index{Lohrmann} die Aufgabe zufiel,
 die HERA-Pläne vorzustellen, während Schopper als designierter 
CERN-Generaldirektor für LEP sprach. Es war inzwischen aber 
klargeworden, dass man HERA im Ministerium äußerst skeptisch 
beurteilte. Begründet wurde dies vor allem mit der Problematik 
der supraleitenden Magnete. Doch gab es viele weitere gewichtige 
Bedenken: Die schiere Größe des Projekts, die hohen Kosten 
und die offensichtlich unzureichende Personalstärke DESYs; die 
unvorhersehbaren Probleme bei der Errichtung einer \glqq{}kernphysikalischen\grqq{} 
Anlage mitten in einem Wohngebiet; die mangelnde Erfahrung beim DESY mit 
Protonen-Maschinen; die Unsicherheit, ob Elektron"=Proton"=Kollisionsmaschinen 
überhaupt funktionieren könnten; und nicht zuletzt die Tatsache, 
dass der Motor des Projekts, Björn Wiik, noch nie einen Beschleuniger 
gebaut hatte und damit nicht zu der elitären Zunft der Maschinenphysiker 
gerechnet wurde. \addbigparskip
% weshalb man ihm die erfolgreiche Leitung eines 
%solchen Projekts eigentlich nicht zutraute. Mit Voss als Projektleiter 
%wäre es etwas anderes gewesen. \\
% Ob hingegen eine vertrauensvolle und fruchtbare
% Zusammenarbeit zweier so starker und unterschiedlicher Perönlichkeiten wie 
%Wiik und Voss möglich sein würde, war schwer vorherzusehen. \addbigparskip 

Solche Fragen hatten auch beim Wissenschaftlichen Rat beträchtliche 
Kopfschmerzen erzeugt. Sein Vorsitzender war derzeit Wolfgang Paul, 
der ja einer der Gründungsväter und später Direktoriumsvorsitzender des 
DESY gewesen war. Er dürfte HERA als eine Nummer zu groß für DESY angesehen 
haben und war wohl zu der Ansicht gelangt, dass sich Wiik 
in seinem Ehrgeiz überschätze. Ähnlich dachten 
manche innerhalb DESYs. Insgesamt überwogen auch beim DESY die Zweifel, ob es 
dem Institut gelingen könne, nach PETRA nochmals ein neues, international 
bedeutendes Beschleunigerprojekt zu realisieren. Die meisten 
verdrängten diese Frage; schließlich hatte man mit den derzeit 
führenden \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$\nobreakdash-Speicherringen DORIS und PETRA ein 
ausgezeichnetes Arbeitsfeld und mehr als genug zu tun. Doch Wiik und seine 
Mitstreiter verfolgten unbeirrt die HERA-Pläne. \addbigparskip

Dies war die Situation, als Volker Soergel im Januar 1981 den 
Vorsitz des Direktoriums von DESY übernahm. \addbigparskip



\section{Volker Soergel}
\index{Soergel}
Geboren 1931 in Breslau als Sohn eines Geologieprofessors war 
Soergel in Freiburg aufgewachsen und schon als Junge durch die 
Bekanntschaft mit dem bedeutenden Theoretiker Gustav Mie für 
die Physik begeistert worden. Er hatte an der Universität Freiburg 
studiert und war dort 1956 als Schüler von Wolfgang Gentner 
mit einer kernphysikalischen Arbeit promoviert worden. Ein 
Forschungsaufenthalt 
1956/57 am \glq{}California Institute of Technology\grq{} in Pasadena, USA 
hatte ihn mit den neuen Ideen über die schwache Wechselwirkung 
in Berührung gebracht, die dort von den 
Theoretikern Feynman und Gell-Mann entwickelt wurden. Die damals 
begonnenen Experimente mit \textit{\ensuremath{\beta}}-Zerfällen leichter 
Atomkerne hatte er dann in Freiburg und Heidelberg weitergeführt.  \addbigparskip

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
%    	\includegraphics[width=0.6\textwidth]{../Herabilder/soergel}      
      	\includegraphics[width=0.6\textwidth]{bilder/soergel}
    	\caption{Professor Volker Soergel (DESY-Archiv).}
   		\label{soergel}
  	\end{center}
\end{figure}

Seit 1961 hatte er als \glq{}Senior Physicist\grq{} am CERN gearbeitet 
 und sich mit anspruchsvollen 
Experimenten zu schwachen Zerfällen von Mesonen und Hyperonen 
einen Namen gemacht. Durch ihre frühere Beobachtung des \glqq{}schwachen 
Magnetismus\grqq{} im Kernzerfall und insbesondere durch die Messung 
der Rate des sehr seltenen Betazerfalls des Pions hatten er und 
seine Kollegen die Hypothese des erhaltenen Vektorstroms und 
damit die enge Verwandschaft zwischen schwachen und elektromagnetischen 
Wechselwirkungen bestätigen können. Andere Experimente mit $K$-Mesonen 
und Hyperonen, an denen er beteiligt war, beschäftigten sich mit der 
Raum-Zeit-Struktur 
der schwachen Wechselwirkung in verschiedenen Zerfallsprozessen. 
Weiter hatte er durch Experimente mit Hyperkernen, in denen gebundene 
Hyperonen die Stelle einzelner Nukleonen vertreten, grundlegende 
Fragen zur Natur der Kernkräfte und der Kernstruktur untersucht. 
Für seine Arbeit über den Pion-Betazerfall war er zusammen mit Joachim 
Heintze 1963 mit dem Physikpreis der Deutschen 
Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet worden. \addbigparskip

Von 1967 an hatte Soergel zugleich als Professor für Physik 
sowie zeitweise als Direktor des Physikalischen Instituts und 
als Dekan der naturwissenschaft\-lich-mathematischen Fakultät an 
der Universität Heidelberg gewirkt. Im Jahr 1979 wurde er Mitglied des 
CERN-Direktoriums mit dem Verantwortungsbereich Forschung.
Er hatte dem Wissenschaftlichen Rat von DESY viele Jahre angehört, von 
1974--1979 dessen Vorsitz geführt und war daher mit DESYs Geschicken 
wohlvertraut. \addbigparskip

Der Wissenschaftliche Rat unter dem Vorsitz von Wolfgang Paul 
hatte gute Gründe, Soergel als neuen DESY-Direktor in dieser 
schwierigen Phase vorzuschlagen. Von außen kommend würde er sich eine 
unabhängige Meinung bilden und mit erprobter Festigkeit und 
Durchsetzungskraft die richtige Entscheidung über DESYs Zukunft herbeiführen 
können. \addbigparskip 

Was hatte Soergel motiviert, die Verantwortung für ein 
so schwieriges Unterfangen, wie HERA es darstellte, auf sich 
zu nehmen? Primär dürfte es seine Begeisterung für erstklassige Physik
gewesen sein. Dazu kam ein ausgeprägtes 
Pflichtgefühl. Durch sein Amt im Wissenschaftlichen Rat hatte 
er die DESY-Vorhaben bis dahin mitgetragen. Konnte er sich nun, da sein 
ganzer Einsatz gefragt war, versagen? Durch die Existenz zweier 
großer Institute, CERN und DESY, mit zueinander komplementären 
Programmen würde die Vielfalt, die für die Teilchenphysik in 
Europa fruchtbar und wichtig gewesen war, erhalten bleiben.
 Und als ein ausgesprochen 
mutiger Mann dürfte Soergel die Kühnheit der Wiikschen Pläne 
eher als einen Anreiz denn als abschreckend empfunden haben. 
Hätte er nicht mit vollem Herzen dahintergestanden, und wäre 
er seiner Natur nach nicht so selbstbewusst und optimistisch 
gewesen, dann hätte er diese große Herausforderung jedenfalls 
 nicht angenommen. \addbigparskip 

Und in der Tat war, als Soergel am ersten Arbeitstag des Jahres 
1981 bei DESY antrat, keineswegs klar, dass seine Amtszeit erfolgreich 
sein würde. Kaum mehr als einen Monat vorher hatte es Turbulenzen 
gegeben: In einer Pressemitteilung hatte DESY am 21. November 
1980 bekanntgegeben, dass das Institut wegen einer Strompreiserhöhung 
der Hamburgischen Elektrizitätswerke und Budgetkürzungen durch 
die Bundesregierung bereits in drei Tagen bis auf weiteres stillgelegt 
werden müsse. Die Presse und das Fernsehen hatten prompt reagiert 
und gefragt, ob es mit Deutschland bereits so weit gekommen sei, 
dass es sich Spitzenforschung nicht mehr leisten könne. Dies 
hatte zu einer Anfrage im deutschen Bundestag und einer verärgerten 
Reaktion des Bundeskanzlers Helmut Schmidt geführt. Die Folge 
für DESY war eine ernste Rüge durch das Ministerium. \addbigparskip

Ein riesiges Problem für DESY war, dass ein Anstieg 
der Gehälter um 8\% und der Strompreise um 50\% innerhalb eines 
von 1980 auf 1981 konstant gebliebenen Betriebshaushaltes verkraftet 
werden musste. Dies hatte ein dramatisches Absinken der Mittel 
zur Folge, die für Investitionen zur Verfügung standen. Damit 
nicht genug, wurde DESY wie den anderen Großforschungseinrichtungen 
des Bundes auch ab 1981 eine Stellenkürzung auferlegt: Über 
5 Jahre sollten insgesamt 7,5\% der Personalstellen wegfallen, 
und zwar \glqq{}Stellenkegel-gerecht\grqq{}, so dass die Kürzung nicht 
durch die Vergabe weniger anspruchsvoller Arbeiten nach außen 
aufgefangen werden konnte, sondern auch das hochqualifizierte  
Personal von DESY dezimierte. Dies waren nicht gerade gute Voraussetzungen 
für ein großes neues Projekt. \addbigparskip

Noch gewichtiger waren die zahlreichen anstehenden Probleme in Verbindung mit 
HERA. Wie konnten die Verantwortlichkeiten zwischen Wiik, dem Vater und Motor 
des Projekts, und Voss, dem überragenden Beschleuniger-Experten, aufgeteilt 
werden? Auf der technischen Seite sah man sich zwei besonders großen 
 Herausforderungen gegenüber. Die erste betraf die möglichen 
Strahlinstabilitäten infolge der gegenseitigen Beeinflussung 
der gespeicherten Elektronen- und Protonenstrahlen. Niemand hatte 
bisher einen entsprechenden Versuch unternommen, verlässliche 
Computersimulationen waren noch jenseits der Möglichkeiten, 
und erst mit der endgültigen Fertigstellung der Maschine würde 
die Stunde der Wahrheit schlagen. Die zweite große Herausforderung 
stellte die industrielle Fertigung der supraleitenden Magnete dar. War es 
nicht Hybris zu glauben, man werde schaffen, woran zwei bedeutende 
Nationallaboratorien in Amerika mit ihren viel größeren Ressourcen 
gescheitert waren, nämlich eine Konstruktion und ein Herstellungsverfahren 
für die Magnete zu entwickeln, die eine verlässliche, zeitplangemäße 
und bezahlbare industrielle Serienfertigung möglich machten? \addbigparskip 



Sich durch Schwierigkeiten einschüchtern zu lassen lag indessen 
nicht in Soergels Art. Er hatte sich die Magnetentwicklung im 
Fermilab bereits angesehen und sich auch überzeugt, dass es 
bei DESY tüchtige Leute gab, denen man zutrauen konnte, mit 
den Problemen fertig zu werden. Und bald schon zeichnete sich 
eine positive Wendung ab. \addbigparskip



\section{Das HERA-Modell}
\index{HERA Modell}
Die im Oktober 1980 in München zur Ausarbeitung des HERA-Projektvor\-schlags 
gebildeten, von Wiik koordinierten Studiengruppen hatten sehr 
zielstrebig gearbeitet und sich viermal zu Zwischenberichten 
und Diskussionen getroffen. Mehr als 50 Wissenschaftler und Ingenieure 
aus 8 Ländern und von 22 Institutionen, darunter natürlich DESY 
sowie zahlreiche deutsche Universitäten, hatten sich daran beteiligt. 
Im Juni 1981 legten sie pünktlich ihren Projektvorschlag vor: 
\glqq{}HERA, a Proposal for a large Electron"=Proton Colliding Beam 
Facility at DESY\grqq{} \cite{HERA81}. Die Protonenenergie sollte 820~GeV, die der 
Elektronen 30~GeV betragen; die Strahlen würden sich an vier 
Wechselwirkungspunkten schneiden, wofür vier unterirdische Experimentehallen 
gebaut werden sollten. Die Investitionskosten wurden mit 654 
Millionen DM (zum Preisstand von Ende 1980) veranschlagt, davon 
112 Mio DM für den Elektronen- und 282 Mio DM für den Protonenbeschleuniger, 
sowie 260 Mio DM im wesentlichen für Tunnel und Hallen, Stromversorgung 
und die Kälteanlage für die supraleitenden Magnete. Der geschätzte 
Personalbedarf betrug 3000 Mannjahre, ein Drittel davon  Wissenschaftler 
und Ingenieure. \addbigparskip 

Dieser Vorschlag wurde vom DESY-Direktorium im Juli 1981 dem 
Wissenschaftlichen Rat vorgelegt, der zu seiner eingehenden Beurteilung eine 
international besetzte Kommission unter dem Vorsitz von Adolf Minten vom
CERN einsetzte. Nachdem 
diese den Vorschlag als tragfähig und die Kostenabschätzung 
als realistisch befunden und der Wissenschaftliche Rat sich dieser 
Beurteilung angeschlossen hatte, wurde der HERA-Vorschlag zusammen 
mit der Stellungnahme des Wissenschaftlichen Rates im Dezember 
1981 dem Verwaltungsrat zur weiteren Entscheidung zugeleitet. 
Im Oktober war er auch der Physiker-Öffentlichkeit in einem 
gemeinsam von DESY, ECFA und der Universität Wuppertal 
organisierten Diskussionstreffen in Wuppertal vorgestellt worden \cite{Wup81}. Soweit waren die Reaktionen ermutigend. Im Februar 1982 folgte eine Präsentation für Bundestagsabgeordnete in der Hamburger Landesvertretung in Bonn sowie eine Vorstellung beim Bundesforschungsminister von Bülow. Doch 
im Ministerium war die Reaktion eher hinhaltend. Immerhin war es 
Soergel aber gelungen, dass ein Posten für die Entwicklung der supraleitenden Magnete und für die vorbereitende Bauplanung in den DESY-Wirtschaftsplan 
für 1982 eingebracht und damit HERA zum ersten Mal sozusagen 
offiziell von den Zuwendungsgebern zur Kenntnis genommen worden 
war. \addbigparskip

Nun traf es sich glücklich für DESY, dass das Forschungsministerium 
bereits 1980 eine Kommission \glqq{}Großprojekte in der Grundlagenforschung\grqq{} 
eingesetzt hatte; sie bestand aus angesehenen Fachleuten verschiedener 
Disziplinen unter dem Vorsitz von Professor Klaus Pinkau, dem späteren 
Direktor des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Garching, 
und hatte zehn vorgeschlagene Großprojekte kritisch geprüft. Für HERA 
lag ihr die vom DESY 1980 erstellte Projektstudie vor \cite{Pro80}. Nachdem die \glqq{}Pinkau-Kommission\grqq{} diesen Vorschlag eingehend mit Soergel diskutiert hatte, kam sie zu für DESY sehr hilfreichen Empfehlungen \cite{Pin81}. Sie wurden dem Ministerium im Februar 1981 vorgelegt und 
enthielten sowohl ein positives Votum zum Bau des 
\glq{}Large Electron-Positron-Ringes\grq{} (LEP) beim CERN als auch die Feststellung, 
DESY sei ein Flaggschiff der deutschen Grundlagenforschung und könne 
mit HERA auf lange Zeit ein international hochangesehenes Forschungsinstitut 
und Anziehungspunkt für Physiker aus der ganzen Welt bleiben. 
Vorausgesetzt, genügend Sicherheit für das Funktionieren der 
supraleitenden Magnete werde gewonnen und ein substantieller 
Beitrag des Auslands für den Bau des Beschleunigers eingeworben, 
könne ein Beginn des Baus ab 1984 in Aussicht genommen werden. \index{Pinkau 
Ausschuss}  \addbigparskip 

Diese Empfehlung, so positiv sie war, implizierte jedoch eine 
neue große Herausforderung. Bis dahin war die internationale 
Zusammenarbeit in der Teilchenphysik weltweit so gehandhabt worden, 
dass die Gastgeber-Institute -- sofern es sich um nationale Institute 
handelte -- ihre Beschleuniger und ihre Infrastruktur allen interessierten 
Experimentatoren kostenlos zur Verfügung stellten. Die Zulassung 
oder Ablehnung von Experimentevorschlägen erfolgte allein 
auf Grund wissenschaftlicher Kriterien; Herkunft oder Nationalität 
eines Nutzers spielten keine Rolle. Lediglich für die Kosten 
seines Experiments hatte er selbst aufzukommen oder, wenn er 
in einer Kollaboration mit anderen Nutzern zusammenarbeitete, 
einen angemessenen Beitrag dazu zu leisten. So wurde es ja auch 
mit den Experimenten an DORIS und PETRA gehalten. Allein das 
CERN funktionierte anders; es wurde -- durch Staatsverträge geregelt -- 
als europäisches Forschungsinstitut als Ganzes international finanziert und 
betrieben. \addbigparskip

Die \glqq{}Pinkau-Kommission\grqq{} hatte in ihrer Empfehlung aber -- vielleicht 
etwas blauäugig -- substantielle ausländische Beiträge auch 
für den Bau des Beschleunigers impliziert, ein absolutes Novum 
für ein nationales Institut wie DESY. Sollte man anstreben, 
aus DESY eine internationale Einrichtung zu machen? Nein, die 
Gründung einer Art von zweitem CERN war politisch unrealistisch. 
Andererseits gab es für nationale Institutionen wie DESY kein Vorbild und 
kein erprobtes Modell, wesentliche Investitionen vom Ausland einwerben zu 
können. \addbigparskip 

Aus diesem Dilemma fand Soergel einen eleganten, genial-einfachen 
Ausweg, der unter dem Namen \glqq{}HERA-Modell\grqq{} berühmt werden sollte. 
Das Vorbild war die Art und Weise, in der die großen Kollaborationen, 
die bei PETRA arbeiteten, ihre Detektoren geplant, finanziert 
und gebaut hatten. Von Anfang an, schon beim Entwurf, hatten 
die an PETRA-Experimenten teilnehmenden Gruppen oder Institute 
gleichberechtigt zusammengearbeitet, 
so dass keine der Gruppen sich etwa nur als Zuarbeiter oder Zulieferer 
fühlen musste, sondern jede das Projekt mit gleichem Recht 
als das ihre ansehen konnte. DESY fungierte dabei als einer der Teilnehmer. 
 Man hatte sich auf eine Aufgabenverteilung 
geeinigt, wobei sich jede Gruppe um eine Komponente des Detektors 
kümmerte, für die sie besondere Kompetenz hatte; für größere 
Komponenten teilten sich mehrere Partner in die Aufgabe. Die 
Übernahme einer Detektor-Komponente durch eine Gruppe oder ein 
Institut schloss die volle Verantwortung für diese Komponente 
ein, von der Geldbeschaffung über den Bau oder die Auftragsvergabe 
bis zur endgültigen Fertigstellung, Erprobung und Installation 
im Gesamtdetektor bei DESY. Man vermied damit direkte finanzielle 
Beiträge und sprach nur über Beiträge \glq{}in kind\grq{}, also im 
wesentlichen Sachbeiträge; außer Detektorkomponenten und Instrumenten 
konnte dies auch die Beistellung von Materialien oder die Durchführung 
von bestimmten Arbeiten umfassen. Der jeweilige Beitrag blieb 
Eigentum der dafür verantwortlichen Gruppe oder Institution; 
diese verpflichtete sich, ihn zur gemeinsamen Nutzung bei DESY 
zu belassen, solange er von der Kollaboration benötigt würde. 
Dies alles war in schriftlichen Vereinbarungen festgehalten, 
die bilateral zwischen den einzelnen Partnerinstituten und DESY 
abgeschlossen worden waren. Die Zusammenarbeit nach diesem Modell 
bei PETRA hatte sich glänzend bewährt. \addbigparskip

Soergels Idee war nun, die Grundzüge dieses Kollaborations-Modells 
auch auf den Bau der HERA-Maschine anzuwenden. Dann war man für 
die Einwerbung ausländischer Beiträge nicht darauf angewiesen, 
dass deutsche Politiker oder Ministerialbeamte die Politiker oder Beamten 
in anderen Ländern von dem Projekt überzeugen und schließlich 
den Abschluss von Staatsverträgen zustandebringen würden. Vielmehr 
konnte DESY selbst die Initiative ergreifen und die Physikerkollegen 
der ausländischen Institute solcher Länder ansprechen, die keine 
eigenen nationalen Hochenergie-Teilchenbeschleuniger betrieben, 
und diese würden sich dann bei ihren jeweiligen Geldgebern und 
Regierungen um die Finanzierung ihrer \glqq{}in kind\grqq{}-Beteiligungen 
am HERA-Bau bemühen. Dabei könnten sie sich Komponenten aussuchen, an deren Bau in der heimischen Industrie Interesse bestand. Die technische Gesamtverantwortung für die Anlage sollte bei DESY verbleiben. \addbigparskip

Viele waren skeptisch, ob so etwas bei einem derart großen Projekt 
funktionieren könne, aber Soergel und Wiik waren optimistisch und gingen 
zielstrebig und energisch zur Sache. Der HERA-Projektvorschlag 
war ja bereits in einer breiten internationalen Kooperation entstanden. 
ECFA war von Anfang an eingebunden gewesen und sollte das HERA-Projekt auch 
weiterhin eng begleiten; der Vorsitzende von ECFA nahm regelmäßig an den 
Sitzungen des Erweiterten Wissenschaftlichen Rates teil. Nun nützten Soergel 
und Wiik ihre guten Kontakte, um in Gesprächen 
mit Wissenschaftlern und Wissenschaftsadministratoren derjenigen 
Länder, in denen starkes Interesse an HERA bestand, die Situation 
zu erläutern, darzulegen, dass ohne substantielle Beiträge zum 
Bau von HERA keine Aussicht auf Realisierung bestand, und die 
Möglichkeiten zu einer praktischen Beteiligung durch die Bereitstellung 
von HERA-Komponenten zu erkunden. Sie taten dies so überzeugend, 
dass ihre Ansprechpartner, anstatt verschreckt abzuwinken, fast 
ausnahmslos ihr Interesse bekräftigten -- und schon bald war 
man in verschiedenen Ländern dabei, die Möglichkeiten für konkrete 
Beiträge zu HERA zu eruieren. \addbigparskip

Soergels und Wiiks Geschick und Überzeugungskraft bei diesen Gesprächen 
wurde legendär. Es half dabei, dass die meisten der Ansprechpartner an den 
Experimenten mit PETRA oder DORIS beteiligt und daher gut mit DESY vertraut 
waren, und dass sie das Klima und die Bedingungen bei DESY während des Aufbaus ihrer Detektoren und des Betriebs der Experimente schätzen gelernt hatten. Sie hatten erfahren, dass DESY sehr gut auf wissenschaftliche Kooperation eingestellt war. So konnte DESY es wagen, die Vertreter 
von Instituten und Forschungsorganisationen in Frankreich, Großbritannien, 
Italien, Kanada, den Niederlanden und Norwegen zu einem Treffen 
einzuladen, das am 10. Mai 1982 bei DESY unter dem Titel \glq{}International 
Collaboration in the Construction of HERA\grq{} stattfand. Thema 
war die gegenseitige Information über beabsichtigte Beiträge 
und die Festlegung von Grundzügen für die zukünftige Zusammenarbeit 
beim Bau von HERA. \addbigparskip

Tatsächlich sollte dieses Treffen zu einem Wendepunkt und zum 
Triumpf für das HERA-Modell werden. Den Teilnehmern lag eine detaillierte Liste der HERA-Komponenten mit den dafür von DESY veranschlagten Preisen vor. Soergel erläuterte seine Erwartungen zum Umfang der ausländischen Beiträge und bat die Teilnehmer, sich reihum dazu zu äußern, was sie sich für ihr Institut oder ihr Land vorstellen könnten. Die Stimmung der Teilnehmer 
war spürbar positiv, konstruktiv, teilweise geradezu enthusiastisch.
Es war offensichtlich: Man war willens, den Bau von HERA als 
ein gemeinsam mit DESY zu schulterndes Projekt anzusehen. Die 
zukünftigen Partner waren sich bewusst, hier einen völlig neuen 
Weg zu gehen und DESY einen gewaltigen Vertrauensvorschuss zu 
geben. DESY -- das waren in diesem Fall Soergel, Wiik und 
Voss. Sie hatten es vermocht, den ausländischen Kollegen Zuversicht 
und das Vertrauen zu vermitteln, dass ihre Investitionen in HERA 
gut angelegt sein würden. \addbigparskip

Für einen Paukenschlag sorgte Antonino Zichichi, \index{Zichichi} 
ein bekannter italienischer Teilchenphysiker und zu jener Zeit 
Präsident des Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), 
der für die Teilchenphysik zuständigen Forschungsorganisation 
Italiens. Er hatte gute Verbindungen zur italienischen Regierung 
und stand außerdem nicht in dem Ruf, sich mit Kleinigkeiten 
abzugeben. Mit seiner Einstellung zu HERA sollte er diesem Ruf 
mehr als gerecht werden. Er kündigte ohne Umschweife die prinzipielle 
Bereitschaft seiner Organisation an, einen sehr substantiellen Beitrag -- ein geschätzter Wert in der Größenordnung von 100 Millionen DM -- für HERA-Komponenten wie Strahlführungselemente und supraleitende Magnete zu leisten, die in der italienischen Industrie gefertigt werden sollten. 
Dies war unerhört und übertraf die kühnsten Hoffnungen selbst 
solcher Optimisten wie Soergel und Wiik. Zichichis Motivation dürfte dabei 
nicht allein die HERA-Physik gewesen sein. Er sah sicherlich ein großes Potential für zukünftige Beschleuniger mit supraleitenden Magneten; die Mitarbeit am Bau von HERA würde die italienische Industrie dazu fit machen. \addbigparskip 

Inzwischen hatte sich bei DESY eine Magnetentwicklungsgruppe um Gerhard 
Horlitz formiert, den Leiter der Gruppe \glq{}Neue Technologien\grq{}, die aus der 
ehemaligen Blasenkammer-Betriebsgruppe hervorgegangen war und ihre Erfahrung in
 Magnetbau und Kryogenik einbrachte. Einer der Physiker dieser Gruppe, 
Siegfried Wolff, \index{Horlitz}\index{Wolff}\index{Kaiser}
war zusammen mit Hartwig Kaiser, einem besonders kreativen und 
kompetenten Ingenieur,  von DESY 
für einige Zeit zum Fermilab \glq{}ausgeliehen\grq{} gewesen. Sie hatten 
sich dort beim Bau der supraleitenden Magnete vielfache Erfahrungen 
und Verdienste erworben. Nach zweijähriger Tätigkeit waren bei DESY bereits
Modell-Dipolmagnete in größerer Zahl gebaut und getestet und die Zuversicht 
gewonnen worden, dass man Dipolmagnete bis zur Serienreife für eine 
zukünftige industrielle Fertigung würde entwickeln können. Auch im Fermilab 
funktionierten mittlerweile die  dort gebauten supraleitenden Magnete; der 
damalige Vorsitzende 
des Wissenschaftlichen Rates, Klaus Lübelsmeyer von der RWTH Aachen, war 
eigens hingefahren, um sie sich vor Ort anzusehen und hatte darüber 
einen Bericht an das Ministerium gegeben. 



\section{Die Grundsatzentscheidung}

Ein Problem für die geplante internationale Zusammenarbeit beim 
Bau von HERA war natürlich, dass DESYs ausländische Partner 
ihren Geldgebern kaum konkrete Absichtserklärungen, geschweige 
denn verbindliche Zusagen abringen konnten, solange seitens der 
Zuwendungsgeber von DESY selbst noch überhaupt keine klare Aussage 
zu den HERA-Plänen vorlag. Zwar hatte Hamburg, vor allem dank 
der Initiative seines Wissenschaftssenators Professor Hansjörg 
Sinn, bereits im April 1982 eine Grundsatzentscheidung dahingehend 
getroffen, dass man sich an HERA, wenn es gebaut würde, beteiligen 
wolle; das Parlament, die Hamburgische Bürgerschaft, hatte sogar 
schon den im April 1981 öffentlich ausgelegten Bebauungsplan 
verabschiedet und damit die gesetzlichen Voraussetzungen für 
den Bau des Ringtunnels und der Hallen geschaffen. Sinn war Chemiker 
und ein engagierter und mutiger Verfechter guter Wissenschaft, 
so dass es nicht verwunderlich ist, dass Soergel schnell einen 
sehr guten Draht zu ihm gefunden hatte. Und Sinn als zuständiger 
Senator hatte es auf seine Kappe genommen, dass Hamburg über den 
normalen Finanzierungsbeitrag eines Bundeslandes hinausgehen 
und, statt für 1/9 des Beitrages des Bundes, bei HERA für 10\% 
der Gesamtkosten des Beschleunigers einstehen würde, zu denen 
ja die erwarteten ausländischen Beiträge hinzukamen. Er war 
hierzu eigentlich nicht autorisiert gewesen, aber der Senat und 
die Bürgerschaft Hamburgs hatten es gebilligt. Hamburg war darüber 
hinaus sogar -- unter dem Murren des Finanzsenators -- bereit, 
20\% der Kosten für Tunnel und Hallen zu tragen. \addbigparskip

Anders sah es im Bundesforschungsministerium unter Minister von Bülow aus. Zwar nahm man die Empfehlung des Pinkau-Ausschusses und die starke Unterstützung durch ECFA grundsätzlich durchaus zur Kenntnis. Doch man blieb zögerlich und wäre wohl allenfalls durch die Aussicht auf Auslandsbeiträge in einer Höhe, die vollkommen unrealistisch war, zu einem aktiven Engagement für HERA zu motivieren gewesen. \addbigparskip

Ein weiteres Problem war inzwischen hinzugekommen. Die an Zahl 
und Einfluss wachsende Synchrotronstrahlungs-Gemeinde drängte 
auf den Bau einer neuen großen Quelle, eines Elektronenspeicherringes, 
der aus\-schließlich für die Erzeugung von Synchrotronstrahlung 
ausgelegt und genutzt werden sollte. Dies war ein berechtigtes 
und wichtiges Anliegen, und die Pläne wurden ja später auch 
in Form der \glq{}European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)\grq{} 
in Grenoble realisiert. Einige der Verfechter hatten aber ihren 
Einfluss im Bundesforschungsministerium zu dem Versuch genutzt, 
das Ministerium zu überzeugen, DESY sei der am besten geeignete Standort 
für eine solche Maschine und seine Beschleunigerfachleute die 
beste Mannschaft für deren Bau. Während das letztere wohl 
zutraf, hätte das erstere, als Alternative zu HERA verstanden, 
mit Sicherheit das absehbare Ende der Teilchenforschung bei DESY 
bedeutet. Soergel ließ deshalb das Ministerium wissen, dass man über den Bau 
einer großen Synchrotronstrahlungsquelle bei DESY zu diskutieren bereit sei 
-- allerdings erst nach erfolgter Genehmigung von HERA. \addbigparskip

In dieser Lage konnte sich das Ministerium zu keiner Entscheidung durchringen.
 Doch das Glück kam DESY zu Hilfe: Im Oktober 1982 
wechselte mit dem Antritt des Kabinetts Kohl auch die Leitung 
des Forschungsministeriums. Der neue Minister Dr. Heinz Riesenhuber kam aus 
der Industrie und war nicht nur Politiker und Administrator, sondern auch 
Wissenschaftler -- ein Chemiker wie sein Hamburger Pendant Sinn. Er hatte 
ein feines Gespür für gute Forschung und gute Forscher. Zwischen 
\index{Riesenhuber} 
ihm und Soergel \glq{}stimmte die Chemie\grq{} sofort, er begriff die Größe der 
Aufgabe und spürte die Begeisterung für HERA. Dass HERA das 
größte Projekt der Grundlagenforschung 
sein würde, das in Deutschland je unternommen worden war, dürfte 
auf einen Mann wie Riesenhuber -- 
%{\ttfamily nomen est omen}? 
\textit{nomen est omen}? 
-- wohl eher 
als Herausforderung denn abschreckend gewirkt haben. Gleichzeitig mit Riesenhubers Amtsantritt übernahm Dr. Josef Rembser die Leitung der für DESY zuständigen Abteilung 2 des Forschungsministeriums -- ebenfalls ein außerordentlicher Glücksfall für DESY. \addbigparskip

Unter diesen neuen Verhältnissen konnte DESY erreichen, dass das Ministerium 
bereits am 22. Februar 1983 offiziell erklärte, es habe \glqq{}im Zusammenhang mit den Haushaltsplanungen für das Jahr 1984 und mit der mittelfristigen Finanzplanung für 1985 bis 1987 entschieden, die Voraussetzungen für den Bau der Hadron-Elektron-Ring-Anlage (HERA) beim Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) zu schaffen.\grqq{} Vor einer endgültigen 
Genehmigung sei noch die Verbindlichkeit des Kostenrahmens zu 
klären und eine Vereinbarung zwischen Bund und Hamburg über 
die gemeinsame Finanzierung auszuhandeln. Außerdem müsse die 
Organisation, der Zeitplan und die Projektkontrolle geklärt 
werden. 
Eine weitere Randbedingung war natürlich die hinreichende 
Konkretisierung der in Aussicht gestellten internationalen Beteiligung 
am Bau des Beschleunigers; dies war nicht allein als Hilfe bei 
der Finanzierung, sondern vor allem auch als Messlatte für wissenschaftliche 
Exzellenz gedacht. Mit Riesenhuber war eine neue Philosophie in das 
Ministeriums eingezogen. Man hatte den Eindruck: Nicht mehr die Kosten, 
sondern die wissenschaftliche Qualität galten als primärer Maßstab.   
\index{HERA Genehmigung} 

Mit seiner wegweisenden Absichtserklärung war Riesenhuber 
(CDU) dem Hamburger Bürgermeister Klaus von Dohnanyi (SPD) nur 
knapp zuvorgekommen. Der war gerade für eine neue Amtsperiode 
wiedergewählt worden und hatte sich für seine Regierungserklärung 
am 23. Februar 1983 einen besonderen Effekt durch die überraschende 
Ankündigung versprochen, dass Hamburg nunmehr mit einem großen neuen Projekt,
 HERA, voranzugehen gedenke. \addbigparskip 

Der DESY-Hörsaal war gedrängt voll, als 
Soergel in einer kurzfristig am 23. Februar 1983 angesetzten Veranstaltung
den versammelten DESYanern und den wissenschaftlichen Gästen die 
für HERA nun gefallene Grundsatzentscheidung bekanntgab. Was 
bisher von den Meisten mit Skepsis und Zurückhaltung betrachtet 
worden war -- nun war es auf dem besten Wege, Realität zu werden! 
Freude, gemischt mit einer gewissen Beklommenheit angesichts 
der riesigen Aufgabe, paarte sich mit Bewunderung für das von 
Soergel und Wiik Erreichte. Den DESYanern war nun eine neue Perspektive 
eröffnet. \addbigparskip

Zugleich bedeutete dies für DESY ein mittleres Erdbeben. Mit 
HERA war ein Projekt zu stemmen, das alles bisher unternommene 
bei weitem über\-traf. Es war offensichtlich, dass dies nur gelingen 
konnte, wenn ganz DESY darauf ausgerichtet und konzentriert würde. 
Allein die Synchronstrahlungs-Aktivitäten sollten davon verschont 
und voll weitergeführt werden. Den Boden für die Neuausrichtung 
zu bereiten war nun die nächste wichtige Aufgabe für Soergel 
und das DESY-Direktorium. \addbigparskip

Zunächst soll hier aber das HERA-Projekt gemäß seinem damaligen 
Stand kurz vorgestellt werden.  \addbigparskip 

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1\textwidth]{bilder1/HERASchema}
    	\caption{HERA -- schematisch, mit den Einschussbeschleunigern Linac~II,
         PIA, DESY~II, DESY~III, und PETRA. Ebenfalls gezeigt ist der
         Freie-Elektron-Laser FLASH (siehe Kap.13.8) (DESY-Archiv)}
   		\label{heraschema}
  	\end{center}
\end{figure}


\section{Das HERA-Projekt }
\index{HERA Projekt}
Das Elektron"=Proton"=Speicherring-Projekt HERA sah den Bau von zwei 
Speicherringen von je 6,3~km Umfang vor, von denen der eine für 
Elektronen oder Positronen von Energien zwischen 10 und 30~GeV 
und der andere für Protonen von 300 bis 820~GeV ausgelegt war. 
Die  Elektronenenergie war durch den
Energieverlust durch die Synchrotronstrahlung begrenzt. 
Beide Speicherringe sollten übereinander in einem ringförmigen 
unterirdischen Tunnel von 3,2{\nobreakspace}m Durchmesser angeordnet sein 
 und aus vier $90^\circ$-Bögen, verbunden durch vier 
jeweils 
360~m lange gerade Stücke, bestehen. Die zueinander gegenläufigen 
Strahlen sollten sich an den Wechselwirkungspunkten jeweils in 
der Mitte der vier geraden Stücke kreuzen. Der Tunnel würde zwischen 10 und 
20~m unter der Erdoberfläche liegen und sich zu 80\% außerhalb des 
DESY-Geländes befinden.  \addbigparskip

Testbohrungen hatten gezeigt, dass die vorgesehene 
Trasse in einem großen Sandbecken mit lediglich einzelnen Lehm- 
und Mergeltaschen und eiszeitlichen Findlingsbrocken lag, allerdings 
zur Hälfte unterhalb des Grundwasserspiegels. Der Tunnel sollte 
im Schildvortriebsverfahren ohne Beeinträchtigung der Oberfläche 
gebaut werden. Da das Gelände leicht abfällt, würde der Ring um 1\% geneigt 
sein. An den vier Kreuzungspunkten der Strahlen -- drei davon außerhalb 
des DESY-Geländes -- sollten unterirdische Experimentehallen 
von 35~$\times$~25 m$^{2}$ Grundfläche in offener Bauweise errichtet werden, 
um dort die Detektoren für die Experimente zu installieren sowie 
Beschleunigerkomponenten, Serviceeinrichtungen und Kontrollräume 
in sieben Stockwerken in einer Art umgekehrter Wolkenkratzer unterzubringen. 
Für die großen Versorgungsinstallationen für 
elektrische Energie, Kühlwasser und die Heliumkühlung der supraleitenden 
Magnete war die zentrale Unterbringung in neuen, auf dem DESY-Gelände 
zu errichtenden Hallen vorgesehen. \addbigparskip

Zur Vorbeschleunigung und zum Einschuss der Elektronen und Protonen 
in HERA sollten alle bislang bei DESY gebauten Beschleuniger 
außer DORIS genutzt werden. Elektronen oder Positronen würden zunächst
in einem modernisierten Synchrotron vorbeschleunigt (DESY~II).
Danach würden sie in PETRA auf 14~GeV beschleunigt und dann in den HERA-Ring 
eingeschossen. Die Protonen würden ebenfalls zunächst in einem Synchrotron
auf 7~GeV beschleunigt -- das erforderte praktisch einen Neubau, genannt DESY 
III -- und dann in PETRA auf eine Energie von 40~GeV gebracht; bei dieser 
Energie würden sie im HERA-Ring akkumuliert und dann dort weiter 
hochbeschleunigt werden können. Die Protonenquelle und ein 50 
MeV-Linearbeschleuniger für die Anfangsbeschleunigung der Protonen 
müssten zusätzlich gebaut und das Synchrotron sowie PETRA zu 
dualen Beschleunigern für Elektronen und Protonen ausgebaut 
werden. Von PETRA zu HERA würden die Elektronen und Protonen 
durch zwei 400~m lange Tunnel geführt. \addbigparskip 

Der HERA-Elektronenring konnte im Prinzip ähnlich wie PETRA 
gebaut werden, dank des größeren Radius aber bei gleicher 
Hochfrequenzleistung 
eine wesentlich höhere Energie erreichen. Die 
Hochfrequenz-Beschleunigungsstrecken 
hatten in den geraden Stücken von HERA beiderseits der Wechselwirkungszonen 
Platz. \addbigparskip

Für die Dipol-Ablenkmagnete und die 
 Quadrupol-Fokussierungsmagnete in den Bögen 
des HERA-Proto\-nenringes war wegen der erforderlichen hohen 
Magnetfeldstärken 
-- 4,53 Tesla für die Dipolmagnete -- die Verwendung Helium-gekühlter 
supraleitender Spulen obligatorisch. Die Strahlrohre mussten 
extrem gut evakuiert sein und ebenfalls auf die Temperatur 
des flüssigen Heliums gekühlt werden. Die zentrale Helium-Kälteanlage 
mit einer Kühlleistung von 20~kW bei 4,3 K  
würde die größte in Europa errichtete Anlage dieser 
Art sein. Flüssiges und gasförmiges Helium würde in einem geschlossenen 
Kreislauf über eine 4-fache Transferleitung zum HERA-Ring und im Innern 
des Tunnels zu Kälteboxen transportiert werden, von denen aus die jeweils 
in Oktanten miteinander verbundenen supraleitenden Magnete des 
Ringes versorgt würden. \addbigparskip 

Als maximale Schwerpunktenergie der Elektron"=Proton"=Kollisionen sollten etwa 
 300~GeV erreichbar sein, was einer 
Elektronen-Energie von etwa 50000~GeV bei 
Kollision mit einem stationären Target entspricht und mehr als das Zehnfache 
der bisher an Beschleunigern erreichten Schwerpunktenergie darstellt. 
Die Luminosität wurde im Projektentwurf mit 
6{\textperiodcentered}10$^{31}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ veranschlagt. \addbigparskip 

An dieser Stelle ist zu bemerken, dass die Strahlen in HERA zur 
Kollision 
 kollinear gegeneinander gelenkt werden. Im Projektvorschlag war 
man noch davon 
ausgegangen, die Bahnen sich unter einem Winkel kreuzen zu lassen. Doch 
spätere 
 Berechnungen zeigten, dass dabei der Protonenstrahl durch die 
Raumladungseffekte des Elektronenstrahls aufgebläht werden würde, 
so dass man dieses Konzept aufgeben musste. Mit der kollinearen 
Strahlführung im Wechselwirkungspunkt war allerdings ein schmerzhafter 
Nachteil verbunden: Der Abstand zwischen dem Wechselwirkungspunkt 
und den Quadrupolmagneten für die Fokussierung der Protonen musste 
vergrößert 
werden mit der Folge, dass sich die Erwartungen für die Luminosität 
um einen Faktor von etwa 4 auf 1,5 $\cdot 10^{31}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$  
verringerten. Außerdem wurde die störende Untergrundstrahlung für die 
Experimente 
kritischer: Die zur Strahltrennung notwendige magnetische Ablenkung 
der Elektronen nahe der Wechselwirkungszone erzeugt störende 
Synchrotronstrahlung und kann außerdem Elektronen, die durch 
Abstrahlung Energie verloren haben, in den Detektor hineinlenken. 
Durch sorgfältige Gestaltung der Wechselwirkungszone und ihrer 
Umgebung würde dies aber beherrschbar sein. \index{HERA Luminosität} 
Für die HERA-Experimente würde auch mit dieser Änderung das interessante 
Physikprogramm, 
wie es schon in der CERN-Studie von Wiik und Llewellyn Smith \index{Llewellyn
Smith} 
diskutiert worden war, vollständig zugänglich sein. \addbigparskip 
\index{HERA Parameter}

Die Tabelle~\ref{tab-hera} fasst die wichtigsten Parameter von HERA 
zusammen.

\begin{table}[h]
%\centering
\caption{Parameter des HERA-Speicherrings.}
\setlength{\tabcolsep}{8pt}
\renewcommand{\arraystretch}{1.1}
\begin{tabular}{lccc}
\toprule
Luminosität &  & $1,5 \cdot 10^{31}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ &  \\
Schwerpunktenergie &  & 300~GeV                       &  \\
Umfang             &  & 6336~m                       &   \\
%\hline
\midrule
              &   & Elektronen    &  Protonen   \\
\cmidrule{3-4}
%\hline
Energie       &   & 27,5~GeV   & 820~GeV    \\
Magnetfeld    &   &  0,17 Tesla    &  4,5 Tesla     \\
Zahl der Strahlpakete &  & 180        & 180         \\
Strahlstrom        &  &  50 mA      & 100 mA    \\
Zahl der Teilchen/Paket      &  &  $4 \cdot 10^{10}$ & $7 \cdot 10^{10}$ \\
Strahlbreite im Kollisionspunkt &  &  0,2~mm  & 0,2~mm   \\
Strahlhöhe im Kollisionspunkt &  &  0,05~mm     &  0,05~mm  \\
\bottomrule
\end{tabular}
\label{tab-hera}
\end{table}

\section{Das Personalproblem}

\index{HERA Personal}
HERA war von Wiik anfangs vor allem von der Physik-Seite her 
vorangetrieben und inspiriert worden, wie es seiner Vergangenheit 
als Experimentator und seinem primären Interesse entsprach. 
So hatte er eine internationale Gemeinde von Physikern für die 
zukünftige Forschung mit HERA begeistern können. Es war aber 
klar, dass von der Beschleunigerseite her das HERA-Projekt allgemein, 
und DESY im besonderen, viel zu dünn besetzt war und dass es 
vor allem an Experten für Protonenbeschleuniger mangelte -- insbesondere 
 für die supraleitenden Magnete. Es gab keinen ausgewiesenen 
Fachmann, der hier die Führung hätte ergreifen können oder 
wollen. Wiik wurde klar, dass HERA nicht vorankam, wenn er nicht 
selbst versuchen würde, diese Lücke auszufüllen. Er entschloss 
sich deshalb, sich ganz auf die technischen Fragen zu konzentrieren 
und das HERA-Projekt von dieser seiner schwierigsten Seite her 
anzupacken. \addbigparskip 

Wiiks Mitstreiter, die mit ihm zusammen die Entwicklung der supraleitenden 
Ablenkmagnete vorantrieben, waren zum Teil ebenfalls Leute, die 
in ihrer bisherigen Tätigkeit nichts mit dem Beschleunigerbau 
zu tun gehabt hatten. Zu ihnen gehörten Experimentatoren aus 
der von Wiik geleiteten Experimentegruppe F35, darunter Karl-Hubert 
Mess\index{Mess}, der die Quench-Sicherung übernahm, und Peter Schmüser; 
letzterer war im \glq{}Hauptberuf\grq{} Professor \index{Schmüser}
an der Universität Hamburg und sollte sich im Verlauf des HERA-Baus 
noch vielfach als Ideengeber, hervorragender physikalischer Kopf 
und origineller Problemlöser auszeichnen. Von der TASSO-Gruppe der RWTH 
Aachen kam Dieter Trines\index{Trines}, der später mit dem Vakuumsystem der 
Protonmaschine 
eine zentrale Verantwortung übernehmen und 1994 die Nachfolge von Voss als 
Leiter des Beschleunigerbereichs von DESY antreten sollte. Mit dabei waren 
natürlich die Leute der Gruppe \glq{}Neue Technologien\grq{}, die bisher schon in der 
Entwicklung der supraleitenden Magnete gearbeitet hatten und unter denen vor 
allem Siegfried Wolff und Hartwig Kaiser zu nennen sind. Gerhard Horlitz konnte
 sich nun ganz auf die Flüssig-Helium-Anlage für die Kühlung der Magnete 
konzentrieren.    \addbigparskip
\index{Wolff}\index{Kaiser}\index{Horlitz} 

Die supraleitenden Ablenkmagnete stellten aber nur eine, wenn 
auch die schwierigste, der vielen Komponenten des zukünftigen 
HERA"=Speicherrings dar. Zwar war für den Bau des HERA-Elektronenringes 
die erfahrene und bewährte DESY-Maschinenmannschaft unter Voss 
bestens aufgestellt, doch es war evident, dass für den Bau der 
Protonenmaschine eine um ein Vielfaches größere Personalausstattung 
erforderlich sein würde, als sie derzeit zur Verfügung stand. 
Und mit den beiden HERA-Ringen würde es keineswegs getan sein; 
es war auch noch eine Kette von vier Vorbeschleunigern für die 
Protonen zu schaffen. Zusätzliche Personalstellen für den HERA-Bau 
bewilligt zu bekommen war aussichtslos; im Gegenteil, es wurden 
laufend Stellen im öffentlichen Bereich abgebaut und DESY blieb 
-- Zukunftsprojekt hin oder her -- davon nicht verschont. \addbigparskip

Doch Wiik und Soergel packten das Problem entschlossen und zuversichtlich 
an, und sie konnten sich dabei auf das große Vertrauen stützen, 
das sie innerhalb DESYs genossen. Als erstes erging ein Appell 
an die Mitarbeiter von DESY, insbesondere diejenigen in den Experimentegruppen 
des Forschungsbereichs, sich so weit es irgend ginge zur Mitarbeit 
an HERA zur Verfügung zu stellen. Das Echo war so positiv, wie 
man es kaum erwartet hatte. Sehr viele Physiker erklärten sich 
bereit, und sie brachten auch einen Teil der Ingenieure und Techniker 
ihrer Gruppen mit ein -- insgesamt etwa 75 Personen, die Hälfte 
des verfügbaren Personalbestands des Forschungsbereichs. Es 
war durchaus nicht selbstverständlich, dass so viele von ihnen 
die interessante Arbeit an den Experimenten mit für sie ungewohnten 
und in eine enge Disziplin eingebundene Aufgaben im HERA-Bau 
einzutauschen bereit waren. \addbigparskip

Die Entscheidung für die Mitarbeit am HERA-Bau wurde aber dadurch 
beträchtlich erleichtert, dass Wiik selbst ein Experimentator 
war und man darauf vertraute, dass sich die Zusammenarbeit unter 
seiner Leitung in einem ähnlichen Stil gestalten werde wie in einem 
Experiment. Um Befürchtungen 
zu zerstreuen, dass, wer am HERA-Bau beteiligt gewesen war, sich 
später automatisch in einer HERA-Servicemannschaft wiederfinden 
würde, wurde vom Direktorium zugesichert, dass jeder seine \glq{}alte\grq{} 
Gruppenzugehörigkeit behalten und nach Erledigung der Aufgaben 
im HERA-Bau in den Forschungsbereich zurückkehren konnte, wenn 
sie oder er dies wünschte. Diese Zusicherung wurde jedem der Beteiligten 
schriftlich gegeben. Unter diesen Bedingungen sah auch der Betriebsrat 
kein Problem, den Veränderungen der Arbeitsbedingungen eines 
großen Teils der DESY-Mitarbeiter zuzustimmen, zumal diese sich 
ausnahmslos freiwillig bereiterklärt hatten. Sie brachten guten 
Willen, vielseitige physikalische und technische Fähigkeiten 
und Organisationsvermögen mit. \addbigparskip 

Allerdings war damit noch nicht annähernd die Hälfte der für 
den Bau der Protonenbeschleuniger unbedingt benötigten Personalstärke 
erreicht. Weitere Personalstellen bei DESY zu schaffen war unmöglich, im 
Gegenteil -- der von den Zuwendungsgebern verbindlich festgelegte Stellenplan 
schrumpfte laufend. Doch Soergel wusste Rat.
% wie der Stellenplan auf einem 
%unorthodoxen Weg zu umgehen sei.
 Er ließ DESY Kooperationsverträge mit 
verschiedenen deutschen Universitäten zur Zusammenarbeit beim Bau von HERA 
abschließen, in deren Rahmen DESY der Universität für ihre 
Mitwirkung Geld anwies, mit dem die Universität zeitlich befristet 
eingestellte Wissenschaftler bezahlte, die tatsächlich ganz 
für DESY arbeiteten.  

Dies half beiden Seiten: DESY hatte -- formal legal 
-- Betriebsmittel zu Personalmitteln gemacht, und die Universität 
hatte ihre Drittmittelbilanz verbessert, was als Qualitätsausweis 
galt.
% Anfangs hatte mancher Universitätskanzler Bauchweh, einen 
%derartigen Vertrag abzuschließen, und DESY erschien es ebenfalls 
%ratsam, dieses \glqq{}Kooperationsprogramm\grqq{} nicht so groß werden 
%zu lassen, dass es die Aufmerksamkeit des Ministeriums oder des 
%Rechnungshofes erregen musste. Um jeden der durch diesen 
%Trick gewonnenen wertvollen Mitarbeiter wäre es schade gewesen, und für 
%viele von ihnen hätte es in der damaligen schwierigen Zeit wohl 
%Arbeitslosigkeit bedeutet. Allerdings nahmen mit der Zeit die 
%Hemmungen allmählich ab und das Programm wuchs auf über 30 Wissenschaftler. 
%Sie alle haben anschließend gute Stellen gefunden, und die besten 
%von ihnen konnten später auf Dauer von DESY übernommen werden.
Es ist bezeichnend für das große Vertrauen, das 
Soergel innerhalb DESYs entgegengebracht wurde, dass die DESY-Verwaltung 
ganz selbstverständlich half, solche \glq{}kreativen\grq{} Ideen umzusetzen. 
Und man darf vermuten, dass Soergel auch im Forschungsministerium 
Sympathisanten hatte, die es hinnahmen, 
wenn DESY im Interesse der Wissenschaft mit (legalen) bürokratischen Tricks
arbeitete. \addbigparskip

Auch hiermit blieb aber für die Protonenseite von HERA immer 
noch ein ganz erhebliches Personaldefizit. Die Lücke konnte 
allein durch Hilfe aus dem Ausland geschlossen werden. Nun sollten 
sich wiederum die guten, von gegenseitigem Vertrauen getragenen 
Beziehungen von Soergel und Wiik zu vielen ausländischen Kollegen 
und Instituten bewähren. Alle Institute und Gruppen, die sich 
an den Experimenten bei HERA beteiligen wollten, wurden gebeten, 
auch zum Bau des Beschleunigers durch die Entsendung geeigneter 
Fachleute beizutragen. Und da waren insbesondere auch jene Länder, 
in denen Wissenschaftler zwar großes Interesse an der HERA-Physik 
hatten, die aber aus diversen Gründen -- hauptsächlich wegen 
verschwindend kleiner Forschungsetats 
-- keine Hoffnung sahen, substantielle Sachbeiträge zu HERA liefern 
zu können. Soergel und Wiik ermunterten sie, trotzdem mitzumachen 
und betonten, dass Personalbeiträge zu HERA ebenso erwünscht 
und wertvoll seien wie die Beistellung von Beschleunigerkomponenten. \addbigparskip 

Die Reaktion war überwältigend positiv. Insgesamt wurden es 
schließ\-lich zwischen 300 und 400 Wissenschaftler, Ingenieure 
und Techniker aus verschiedenen Ländern, die über einen Zeitraum 
von fünf oder mehr Jahren am Bau der Protonenmaschinen mitwirkten. 
Als Herkunftsländer sind an erster Stelle Polen und China zu 
nennen, später kamen die damalige DDR, die UdSSR und die Tschechoslowakei 
hinzu. Auch aus England, der Schweiz und den USA kamen 
Leute. Oft waren es Experten, die in ihrer Heimat kein interessantes 
Projekt hatten, das sie auslastete oder befriedigte, oder die 
sich Erfahrungen auf einem neuen Gebiet aneignen wollten. Sie 
blieben mindestens ein Jahr, manche auch volle fünf Jahre, und 
übernahmen große und wichtige Gebiete im HERA-Bau. So konnte 
Wiik etwa die für das Funktionieren der Maschine ganz entscheidende 
Prüfung und Messung der supraleitenden Magnete zum großen Teil polnischen 
Mitarbeitern anvertrauen. \addbigparskip

Dass mit einer so zusammengewürfelten, im Beschleunigerbau unerfahrenen 
Mannschaft eine äußerst komplizierte Maschine innerhalb des 
veranschlagten Budgets und Zeitplans gebaut werden sollte, war 
ein Novum und das schließliche Gelingen eine weitere erstaunliche 
Leistung von Wiik. Wie konnte dies funktionieren? Entscheidend 
war, dass beide Seiten davon profitierten. Bei DESY bekamen die 
auswärtigen Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker Zugang 
zu modernsten Geräten und neuester Technologie. Sie kamen nicht 
als angeheuerte Arbeitskräfte, sondern waren gleichberechtigt 
mit den deutschen und anderen ausländischen Kollegen bei HERA; 
wie diese konnten sie sich ihre Aufgaben weitgehend selbst wählen, 
konnten dabei etwas wirklich Neues lernen und zum Funktionieren 
bringen, und wenn sie später in ihre Heimatländer zurückkehrten, 
dann mit wertvollen neugewonnenen Kenntnissen und Erfahrungen. 
Hinzu kam, dass dies eine ersehnte Chance für viele aus den 
\glq{}sozialistischen\grq{} Ländern war, \glq{}den Westen\grq{} kennenzulernen. 
Und so war DESY für viele Wissenschaftler und Ingenieure aus 
Polen, China, der Sowjetunion und nicht zuletzt der DDR ein Tor 
in eine andere, freiere Welt. Während ihrer Abordnung zu DESY 
blieb die Zugehörigkeit zum jeweiligen Heimatinstitut bestehen; 
DESY bezahlte lediglich die Reisen und trug die für den Aufenthalt 
in Hamburg notwendigen Zusatzkosten, da die Heimatinstitute dazu 
meist wegen ihrer Devisenprobleme
nicht in der Lage waren. \addbigparskip

Ganz wichtig war natürlich, dass man nur tüchtige und zu konstruktiver 
Teamarbeit fähige Leute bekam. Angesichts besonders der Vielen, 
die aus \glq{}sozialistischen\grq{} Ländern kommen sollten, musste man 
auch auf der Hut sein, dass nicht vorrangig nach politischer 
Zuverlässigkeit ausgewählte \glq{}Reisekader\grq{} geschickt würden. 
Soergel und Wiik hatten deshalb mit den Leitungen der ausländischen 
Heimatinstitute vereinbart, dass sie jeden Einzelnen, der zu 
DESY entsandt werden sollte, persönlich kennenlernen und begutachten 
konnten, bevor er nach Deutschland kam. Die vielen 
Interviews in Polen und China kosteten vor allem Wiik sehr viel 
Zeit, doch konnte er sich so eine Mannschaft von ausgesucht guten 
Leuten zusammenstellen. Einige, wie etwa manche der Informatiker 
von der Universität Krakau, konnten sich mit den besten Fachleuten 
überhaupt messen. 
Andere waren für Hochfrequenz- oder Vakuumtechnik qualifiziert. 
Aus dem Institut für Hochenergiephysik und der Tsinghua-Universität 
in Peking wurden etwa 200 Chinesen gewonnen, von denen einige 
schon Erfahrungen mit dem Bau eines Protonen-Linearbeschleunigers 
hatten und weitgehend eigenständig als Gruppe eingesetzt werden 
konnten. \addbigparskip

Die Ausländer stellten so schließlich etwa die Hälfte der Wiikschen 
Mannschaft. Wiik entfaltete ein einzigartiges Talent, 
alle diese nach Herkunft, Sprache, Charakter und Vorkenntnissen 
so verschiedenartigen Leute in die gemeinschaftliche Arbeit zu 
integrieren und aus ihnen eine leistungsfähige und hoch motivierte 
Arbeitsgruppe zu formen. Und damit wurde der Bau von HERA auch 
ein singuläres und am Ende sehr erfolgreiches soziologisches 
Experiment. \addbigparskip 




\section{Beiträge des Auslands}
\index{HERA Beiträge des Auslands}

Inzwischen hatten sich, nach unermüdlicher Reisetätigkeit und 
Überzeugungsarbeit von Soergel und Wiik -- häufig in Begleitung 
von Vertretern des Forschungsministeriums -- und dank des großen 
Einsatzes vieler Physikerkollegen in verschiedenen Ländern, 
auch für die materiellen Auslandsbeiträge die Vorstellungen 
und Absichten konkretisiert. \addbigparskip 

Der mit Abstand gewichtigste der diskutierten Beiträge war
der aus Italien. Antonino Zichichi informierte DESY im Mai 1983 über 
die Bereitstellung eines Postens für die supraleitenden HERA-Dipole 
in der Höhe von 85 Milliarden Lire in das INFN-Budget für den 
laufenden Fünfjahresplan -- nominal ein Betrag von 140 Mio DM! 
Das Budget bedurfte allerdings noch der Genehmigung durch die 
italienische Regierung. Die bei der Herstellung der Dipolmagnete 
anfallenden vielfältigen Teilaufgaben wie die Herstellung des 
supraleitenden Kabels, die Anfertigung der Spulen, der Bau der 
Kryostate sollten sämtlich bei der italienischen Industrie in 
Auftrag gegeben werden; dort war das Interesse groß und Kontakte 
mit DESY waren bereits geknüpft. DESYs Kontraktpartner war 
das INFN, das die Arbeiten koordinieren und die Oberaufsicht 
und Verantwortung übernehmen würde. \index{Zichichi}\index{INFN}  \addbigparskip

Der sich abzeichnende gewaltige Beitrag aus Italien schreckte allerdings das 
Forschungsministerium auf. Sollte HERA tatsächlich gebaut werden, dann 
würde sich vor allem die mit der Herstellung der supraleitenden 
Magnete beauftragte Industrie wertvolle technologische Fähigkeiten 
sichern. Sollte dieses Know-how allein nach Italien gehen? Das würde 
sicherlich bei mancher deutschen Firma Missfallen erzeugen. Deshalb entschied
das 
Ministerium, dass mindestens die Hälfte der Ablenkmagnete in 
Deutschland gefertigt werden sollte -- und dann natürlich aus einem 
eventuellen  DESY-HERA-Budget bezahlt werden musste. \addbigparskip

Auch aus anderen Ländern kamen frühzeitig Zusagen für die Bereitstellung 
von HERA-Komponenten, so aus Kanada für die Lieferung von 
Strahlführungen \index{Stairs}
für die Protonen durch das Forschungszentrum TRIUMF sowie von 
Hochfrequenzsystemen für die Protonenbeschleunigung 
durch das Chalk River Laboratorium. Douglas 
Stairs von der McGill-Universität in Montreal, der Leiter des 
kanadischen \glqq{}Institute of Particle Physics\grqq{}, hatte dafür die 
Zustimmung des kanadischen Forschungsrates erreichen können. \addbigparskip

In Frankreich hatte Pierre Lehmann von der Leitung des CEA Saclay 
bei der Regierung beantragt, supraleitende Quadrupole für die Fokussierung 
der Protonen im HERA-Ring in Saclay zu entwickeln und in der französischen 
Industrie bauen zu lassen.  Auch das Orsay-Laboratorium \index{CEA Saclay}
hatte sein Interesse erklärt, sich am HERA-Bau zu beteiligen. 
 Die Entscheidung der Regierung stand allerdings noch 
aus. \addbigparskip

Für die Niederlande konnte Walter Hoogland, der Direktor des \index{Hoogland}
Hochener\-giephysik-Instituts NIKHEF, über die Absicht berichten, 
die supraleitenden Korrekturmagnete für den Protonenring, die 
zum Ausgleich der chromatischen Fehler der Quadrupole benötigt 
wurden, in der holländischen Industrie fertigen zu lassen. Prototypen 
waren bereits hergestellt und getestet worden. \index{NIKHEF}

In Israel war der Forschungsminister Yuval Neeman, ein bedeutender 
theoretischer \index{Neeman}\index{Weizmann Institut}
Physiker, sehr an HERA interessiert und DESY erhielt über das 
Weizmann-Institut das Angebot für die Entwicklung und Beistellung 
wichtiger Kryogenik-Komponenten für den supraleitenden Protonenring. \addbigparskip 

Es folgten noch weitere Absichtserklärungen. So bot das 
Brookhaven-National\-laboratorium (BNL) in den USA an, die laufende 
Qualitätskontrolle des supraleitenden Kabels mit den dort vorhandenen 
Messvorrichtungen von ihrem bestens eingearbeiteten Personal 
durchführen zu lassen -- ein sehr wichtiger Beitrag, wie sich im Laufe
 der Magnetfertigung noch herausstellen sollte. Das 
Rutherford-Appleton-Laboratorium \index{BNL}
in England bot seine Mitarbeit beim Entwurf und Bau der Protonenbeschleuniger 
an. Das Kernphysikinstitut in Krakau wollte Kupferprofile zum 
Bau von Vakuumkammern beschaffen. \addbigparskip

Dass DESY und seine ausländischen Partner es im späteren Verlauf 
zuwege brachten, formelle Verträge über HERA-Beteiligungen zwischen 
DESY einerseits und staatlichen Organisationen wie dem italienischen 
INFN und sogar direkt mit ausländischen Ministerien andererseits 
abzuschließen, ohne dass dies den Regierungsstellen 
überlassen und eine Menge Politik und Bürokratie involviert 
werden musste -- das war schon sehr ungewöhnlich und vermutlich 
einzigartig. Natürlich war das Forschungsministerium informiert, 
aber es ließ DESY viel Freiheit. Eines Treffens zwischen Ministern 
oder Präsidenten bedurfte es nicht, um die internationale Beteiligung 
am Bau von HERA -- immerhin mit ausländischen Beiträgen, deren 
realer Wert in der Größenordnung von 100 Millionen DM lag -- 
zu besiegeln. \addbigparskip

Aus den Verhandlungen, die Soergel in den Monaten nach der Projektgenehmigung 
zum Abschluss bringen konnte, soll hier nur eines der vielen 
kuriosen Details festgehalten werden \cite{Rem88}. Es war kurz vor Weihnachten 
1984, als Soergel zusammen mit Dr. Rembser vom Forschungsministerium 
eine Blitzreise nach Rom unternahm, wo Zichichi die Unterzeichnung 
einer Vereinbarung zwischen DESY und dem Istituto Nazionale di 
Fisica Nucleare (INFN), der italienischen Forschungsorganisation, 
vorbereitet hatte. Bei dem Gespräch ging es u.a. darum, dass der italienische
Beitrag kleiner als ursprünglich geplant ausfallen würde, da das
 Bundesministerium nunmehr die Hälfte der HERA-Ablenkmagnete übernehmen 
wollte.  

Am Flughafen angekommen wurden die beiden 
rasch und ohne jegliche Passformalitäten zu einem VIP-Raum geführt, 
in dem der italienische Außenminister Andreotti bereits auf 
sie wartete. Er stand vor dem Abflug nach Warschau, doch er nahm 
sich viel Zeit, über Hochenergiephysik und die deutsch-italienische 
wissenschaftliche Kooperation zu sprechen. Großzügig stellte 
er am Ende sein \glq{}persönliches\grq{} Besprechungszimmer im italienischen 
Außenministerium für die Gespräche DESY-INFN zur Verfügung 
-- einen Prachtraum, der 50 Diplomaten Platz geboten hätte und 
in dem nun, eskortiert durch eine Ehrengarde Carabinieri auf 
der Fahrt vom Flughafen zur Innenstadt, die kleine deutsch-italienische 
Kooperationsgruppe tagte. Der Vereinbarungstext wurde abgestimmt. 
Die Zeit näherte sich, bei wachsender Unruhe der deutschen Teilnehmer, 
dem Abflugtermin der Lufthansa-Maschine, bis Soergel und Rembser 
dann schließlich in buchstäblich letzter Minute mit Zichichi 
wieder unter Ehrengeleit und Blaulicht zum Flugplatz rasten. 
Der Ruf \glqq{}il professore Zichichi\grqq{} öffnete Türen, Pass- und Zollschranken 
und brachte sie ohne Check-in und Flugscheinkontrolle bis zur 
wartenden Maschine. Drinnen konnten sie nur ungläubig über diese 
\glqq{}Kooperation auf Italienisch\grqq{} staunen, aber -- ein 
gewaltiger italienischer Sachbeitrag zu HERA war gesichert.  \addbigparskip 
\index{Zichichi}\index{Andreotti}\index{Papst}

\begin{figure}[htbp]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=0.8\textwidth]{Herabilder/Zichichi1988}
    	\caption{Volker Soergel begrüßt den Außenminister Italiens, 
Giuliano  Andreotti (rechts), bei DESY; dahinter Antonino Zichichi, Präsident 
des INFN (DESY-Archiv).} 
\label{zichichi1988}
  	\end{center}
\end{figure}


Infolge der Bekanntschaft mit Professor Zichichi kam es auch noch zu Audienzen 
von Mitgliedern des DESY-Direktoriums bei Papst Johannes Paul~II und beim 
italienischen 
Staatspräsidenten. Im Jahr 1988 folgte ein Staatsbesuch von Andreotti, 
bald danach Ministerpräsident Italiens, beim DESY. \addbigparskip 

Tatsächlich wurden das HERA-Modell und die ausländischen 
Beiträge ein eindrucksvoller Erfolg. Der großzügige italienische 
Beitrag von 50\% der supraleitenden Dipole für den Protonenring 
wurde vollständig und unter Einhaltung der Qualitätsanforderungen 
und des Zeitplans bereitgestellt. Dies trifft gleichermaßen für den ganz 
überwiegenden Teil der anderen ins Auge gefassten Beiträge zu. \addbigparskip

Der Wert der ausländischen Beiträge zu den Komponenten lässt sich,
da er \glq{}in kind\grq{} erfolgte, nicht genau in DM beziffern. Er betrug geschätzt
 am Ende etwa 20\% der Gesamtinvestitionen 
für die HERA-Maschinenkomponenten. Rechnet man die Inflation ein, so ergibt 
sich ein Äquivalent von weit über 100 Mio DM. Tatsächlich lagen 
die von den ausländischen Partnern aufgewendeten Mittel noch 
darüber, da ihre Herstellungskosten teilweise höher waren, als 
DESY sie nach seinen eigenen Maßstäben veranschlagt hatte. 
Eine nationale Maschine mit derart großen Beiträgen aus dem 
Ausland zu realisieren war ohne Beispiel. Nimmt man das gesamte 
HERA-Projekt einschließlich der Bauten, der Infrastruktur und vor allem der 
Detektoren 
H1 und ZEUS, dann betrugen die ausländischen Beiträge etwa 22\%, was einem 
Wert von nahezu 300 Mio DM nach dem Preisstand von 1992 entspricht. \addbigparskip

Die Bereitschaft bei den Partnerinstituten und ihren jeweiligen 
Zuwendungsgebern, für eine ausländische nationale Anlage wie 
HERA derart erhebliche Anstrengungen und Mittel aufzuwenden, 
war {\ttfamily nota bene} um so bemerkenswerter, als diese Beiträge mit 
keinerlei 
Zusagen für bestimmte Prioritäten bei der Nutzung der Maschine 
verbunden waren. Man konnte sich bei HERA nicht einkaufen, und 
man wollte dies auch gar nicht. Es herrschte Konsens darüber, 
dass wie bei den bisherigen großen Beschleunigerprojekten der 
Teilchenphysik der Zugang allein auf wissenschaftlicher Grundlage 
entschieden werden und auch Wissenschaftlern und Arbeitsgruppen 
aus Ländern offenstehen sollte, die sich nicht am HERA-Bau beteiligten. 
Die Partnerinstitute hatten genügend Selbstbewusstsein, darauf 
zu vertrauen, dass sie dank ihrer wissenschaftlichen Kompetenz 
mit ihren Forschungen schon zum Zuge kommen würden. \addbigparskip 

Andererseits war selbstverständlich, dass ein derartiges Engagement 
der auslän\-dischen Partnerinstitute beim Bau von HERA mit einer 
angemessenen Mitwirkung bei allen Entscheidungen über die HERA-Maschine 
und ihre Nutzung einhergehen musste. Als primäres Steuerungsinstrument 
hierzu schuf Soergel das \glq{}HERA Management-Board\grq{}. Ihm gehörten 
neben den Mitgliedern des DESY-Direktoriums, den beiden HERA-Projektleitern 
und dem Vorsitzenden des Wissenschaftlichen Rates je zwei Vertreter 
der am Bau von HERA beteiligten Länder an, von denen jeweils 
einer ein Beschleunigerfachmann war. Je ein Vertreter des 
Forschungsministeriums \index{HERA Management Board}
und der Hamburger Wissenschaftsbehörde nahmen ebenfalls an den 
Sitzungen teil, die regelmäßig alle 6 Monate unter dem Vorsitz 
von Soergel bei DESY stattfanden. So wurde sichergestellt, dass 
der Informationsaustausch zwischen allen, die für den HERA-Bau 
Verantwortung trugen, funktionierte und Alle ihre Vorstellungen, 
Sorgen und Anliegen einbringen konnten. \addbigparskip

Für die Diskussion und Beratung von Projektleitung und Direktorium 
über die mehr beschleunigerspezifischen Fragen wurde ein HERA-Maschinen-
Komitee \index{HERA Maschinen-Komitee} 
berufen. Ihm kam eine für den HERA-Bau sehr wichtige Funktion 
zu. Seine Mitglieder waren die Beschleunigerfachleute des Management-Boards, 
ergänzt durch weitere in- und ausländische Experten -- die besten 
weltweit, die man finden konnte vor allem für diejenigen Gebiete, 
auf denen DESY weniger Erfahrung besaß.
%: Kryogenik-Experten aus 
%Amerika, Leute von Fermilab, die ja bereits eine supraleitende 
%Maschine gebaut hatten, Protonenbeschleuniger-Experten aus dem CERN.
 Sie trafen sich alle vier Monate bei DESY für jeweils 3 bis 
4 Tage. Den Vorsitz führte Kjell Johnson \index{Johnson} vom CERN, als 
Norweger ein Landsmann von Wiik, der durch seinen erfolgreichen 
Bau des ersten Proton"=Proton"=Speicherringes ISR als einer der 
weltweit führenden Fachleute ausgewiesen war. \addbigparskip 

In den Sitzungen des Maschinenkomitees 
berichteten die für die einzelnen Gebiete beim HERA-Bau Verantwortlichen 
 regelmäßig über den Fortschritt der Arbeiten 
und stellten sich den Fragen und dem Urteil der auswärtigen 
Experten. Schon dass sie sich hierfür auf das sorgfältigste 
vorbereiten mussten, war der Sache sehr zuträglich. Durch die 
Präsentationen und Diskussionen konnten eventuelle Fehlentwicklungen 
rechtzeitig aufgedeckt, Fehlermöglichkeiten erkannt sowie Ideen 
und Anregungen eingespeist werden. Dies erforderte viel Zeit 
und ernsthafte Anstrengung aller Beteiligten. Es gab aber gerade 
Wiik und seinen Mitarbeitern ein besseres Gefühl, wenn Außenstehende, 
die man respektierte, sorgfältig hinsahen und man so schließlich 
an Zuversicht gewann, auf dem richtigen Weg zu sein. 

Was die vorgesehene Nutzung von HERA für die zukünftigen Forschungsarbeiten 
anging, so mussten die ausländischen Partner hier selbstverständlich 
gleichberechtigt mit DESY und den deutschen Wissenschaftlern mitsprechen 
können. Dies wurde in der Auswahl der Mitglieder des \glq{}Physics Research 
Committee\grq{}, das schon für PETRA internationalisiert worden war, 
berücksichtigt, so dass DESYs Partner in alle 
Entscheidungen über die zukünftigen 
Experimente und über den Aufbau der Detektoren von vornherein voll 
eingebunden waren. 



\section{Die Projektgenehmigung}
\index{HERA Genehmigung}
Nachdem das weite Interesse an HERA durch belastbare Absichtserklärungen 
für zahlreiche ausländische Komponenten- und Personalbeiträge 
zunehmend untermauert und der seit der Pinkau-Empfehlung von 
1981 bei DESY erreichte technische Fortschritt nicht zu übersehen 
war, hatte Bundesforschungsminister Riesenhuber die Pinkau-Kommission 
im Oktober 1983 um eine erneute, ergänzende Begutachtung gebeten. 
Die Kommission benötigte dazu nur wenige Wochen. Sie empfahl, 
nunmehr unverzüglich einen formellen Beschluss zum Bau von HERA 
zu fassen, so dass es DESY erleichtert würde, die vorgesehenen, 
bereits auf Institutssebene vereinbarten internationalen Beteiligungen 
verbindlich zu sichern. Dies war das von DESY ersehnte Signal 
an Riesenhuber, die endgültige Genehmigung von HERA nicht länger 
hinzuhalten. In den DESY-Wirtschaftsplan für 1984 wurden nun erste 
Mittel für den Bau von HERA durch den Bund und Hamburg eingestellt 
-- allerdings unter dem Vorbehalt der endgültigen Genehmigung. 


Am 16. Dezember 1983 fiel noch eine wichtige Entscheidung im 
Hamburger Senat unter Bürgermeister Klaus von Dohnanyi: Wissenschaftssenator 
Sinn wurde ermächtigt, mit dem Bundesforschungsministerium einen 
Vertrag über die von dem 10\%-Schlüssel abweichende HERA-Finanzierung 
abzu\-schließen und den Forschungsminister zu bitten, 
eine verbindliche Entscheidung zu HERA zu treffen. Hamburg 
sagte außer seiner Mehrleistung für Tunnel und Hallen auch 
seine Beteiligung an der Deckung von eventuellen Minderbeiträgen 
ausländischer Partner zu. Der Bundesforschungsminister traf daraufhin 
seine Entscheidung für HERA am 25. Januar 1984 und teilte dies noch am 
gleichen Tag von Dohnanyi und Soergel mit. Die Zustimmung der Hamburger 
Bürgerschaft folgte mit überwältigender Mehrheit am 15. Februar. \addbigparskip  

Am 6. April 1984 erteilten Bundesforschungsminister Riesenhuber und Hamburgs 
Wissenschaftssenator 
Sinn gemeinsam die endgültige Zustimmung der beiden Stifter 
von DESY mit der feierlichen Unterzeichnung der \glqq{}Vereinbarung 
zwischen der Bundesrepublik Deutschland und der Freien und Hansestadt 
Hamburg zur Finanzierung der Hadron-Elektron-Ring-Anlage HERA\grqq{}. 
Die veranschlagten Kosten waren die gleichen geblieben wie im 
DESY-Vorschlag von 1981: 654 Millionen DM an Investitionsmitteln 
(nach dem Preisstand von Ende 1980 -- dafür prägte Soergel den 
Begriff \glq{}HERA-Mark\grq{}) sowie 3000 Mannjahre an Personalbedarf. 
Dass DESY die Bedarfszahlen zwischenzeitlich nicht erhöht hatte, 
wie es bei großen komplizierten Projekten üblich ist, 
hatte sicher zur Vertrauensbildung bei den Geldgebern beigetragen. 
Die Stifter waren bereit, den Startschuss für HERA ungeachtet 
des mit den ausländischen Beiträgen noch verbundenen finanziellen 
Restrisikos zu geben. \addbigparskip

Die Unterzeichnung fand 
im Rahmen eines festlichen Aktes bei DESY in der großen DORIS-Experimentehalle
 statt. Hier war genügend 
Platz, um allen DESYanern und wissenschaftlichen Gästen die 
Teilnahme zu ermöglichen. Als sichtbares Zeichen des Fortschritts 
war einer der ersten bei DESY gebauten und erfolgreich getesteten, 
6~m langen supraleitenden Dipolmagnete als Balustrade aufgestellt. \addbigparskip 
\index{HERA Genehmigung}\index{Riesenhuber}

In seiner Ansprache betonte Riesenhuber, was ihn besonders beeindruckt 
habe sei die großartige Motivation bei DESY gewesen, die er 
bei seinen Gesprächen immer gespürt habe. Ferner sei es die 
Art gewesen, wie DESY technische Probleme angegangen sei und 
dass man hier offensichtlich nicht nur Experimente der Teilchenphysik 
kompetent auszuführen verstehe, sondern auch die ingenieursmäßigen 
Voraussetzungen zu schaffen von der Planung der Anlagen bis hin 
zu präzisen Aufträgen an Unternehmen. Dies sei ein wesentlicher 
Grund dafür, dass es ihm leicht gefallen sei, die Entscheidung 
für HERA zu treffen. Das Zusammengehen von wissenschaftlicher 
und technischer Kompetenz unter dem gleichen Dach habe für ihn 
einen ungemeinen Reiz. Und mit seinen früheren Projekten habe 
DESY gezeigt, dass Zeit- und Kostenpläne eingehalten würden. 
Als einen weiteren wichtigen Grund dafür, dass ihm die Entscheidung 
leichtgefallen sei, nannte er die internationale Anerkennung 
DESYs. Mit HERA könne hervorragende Grundlagenforschung, die 
\glqq{}Sprünge auf neue Fragestellungen erlaubt\ldots bis weit in die 
90er Jahre, vielleicht auch bis ins nächste Jahrhundert hinein 
möglich werden\grqq{}. \addbigparskip

In seiner Antwort bedankte sich Soergel für das in DESY gesetzte 
Vertrauen. Es sei ein mutiger Entschluss, dass ein so großes 
Projekt realisiert werden solle. Er sei froh, in einem Land zu 
leben, dessen Regierung die Weisheit habe, der Grundlagenforschung 
einen so hohen Stellenwert einzuräumen. \addbigparskip

DESY hatte sich auf die neue Lage sehr gut vorbereitet. Die Bauarbeiten 
waren zum größten Teil schon im Dezember 1983 vorbehaltlich 
der endgültigen Genehmigung ausgeschrieben worden, die Angebote waren 
Ende Februar 1984 eingegangen. So konnte der erste Bauauftrag 
bereits wenige Tage nach der Projektgenehmigung erteilt werden, 
und die Arbeiten begannen nur sechs Wochen nach der Unterzeichnung 
des HERA-Vertrags, am 15. Mai 1984, mit dem Erdaushub für die 
spätere Experimentehalle Süd -- also sogar schon außerhalb des 
DESY-Geländes. Auch Aufträge für viele der HERA-Komponenten 
wurden bereits erteilt. \addbigparskip

Soergel hatte sich mit Voss und Wiik auf eine Arbeitsteilung verständigt, 
wonach der Bau von HERA durch zwei 
gleichberechtigte Projektverantwortliche geleitet werden würde, 
durch Voss für die Elektronenmaschine einschließlich der Bauten 
und durch Wiik für die Protonenbeschleuniger und die 
Flüssig-Helium-Kälteanlage 
-- ein Arrangement, das sich außerordentlich bewähren sollte. \addbigparskip
\index{Soergel}

Allerdings waren die Bedenken, DESY könne sich mit dem supraleitenden 
Protonenring übernehmen und/oder mit den Elektron"=Proton"=Kollisionen in 
schweres Fahrwasser geraten, keineswegs ausgeräumt. HERA 
würde schließlich der komplizierteste und anspruchsvollste 
Beschleuniger sein, den man je zu bauen unternommen hatte. Es gehörte schon 
außerordentlicher Mut dazu, sich zum Bau der Maschine zu einem Fixpreis und 
in einem vorgegebenen Zeitrahmen zu verpflichten, waren doch die meisten 
Maschinenkomponenten Neuentwicklungen, für die Kosten und Zeitaufwand im 
einzelnen schwer zu übersehen waren. Dazu kam die enttäuschende
 Vorgeschichte der Zwei-Ring-Kollisionsmaschinen, über die man nicht 
hinwegsehen konnte. Der erste Versuch war 
DORIS gewesen, gefolgt von DCI in Frankreich; beide hatten die 
in sie gesetzten hohen Erwartungen nicht erfüllt. Die Strahlinstabilitäten 
in solchen Maschinen waren zu wenig verstanden. Zwar lief im 
CERN die Proton"=Proton"=Speicherringanlage ISR sehr erfolgreich, doch arbeitete 
sie unter ganz anderen Bedingungen, mit viel geringerer 
Strahl-Strahl-Wechselwirkung. \addbigparskip

Es schien deshalb geraten, den HERA-Elektronenring inklusive einer Injektion 
für Positronen so schnell wie möglich fertigzustellen. So würde DESY 
jedenfalls für eine Zeitlang ein alternatives Physikprogramm mit 
\textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$-Kollisionen durchführen können, wenn es bei 
den 
Protonen zu Verzögerungen oder gar grundsätzlichen Schwierigkeiten 
käme. Es war damals noch nicht ausgeschlossen, dass mit nur 
ein wenig höherer Energie, als PETRA erreichen konnte, das top-Quark 
erzeugt werden könnte. Dies hätte ein hervorragendes Physikprogramm 
eröffnet. Die Magnete des HERA-Elektronenrings würden ohne weiteres höhere Strahlenergien erlauben. Zwar war das Hochfrequenzsystem nur für Strahlenergien bis etwa 30~GeV ausgelegt, aber mit reduzierten Strömen und dem Einsatz supraleitender Resonatoren hätten sich durchaus höhere Energien erreichen lassen. \addbigparskip

Tatsächlich hatten anfangs nicht wenige der Experimentatoren 
insbesondere von CELLO und JADE mit dem Gedanken gespielt, ihren 
Detektor im HERA"=Elektronenring zu installieren und dort für 
einige Jahre ein interessantes \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$-Physikprogramm bei Energien zwischen denen von PETRA und von LEP 
durchzuführen. Die vergebliche Suche nach dem top-Quark 
an Hadron-Beschleunigern führten aber zu einer zunehmend pessimistischen 
Einschätzung der Wahrscheinlichkeit, das top auf diese Weise 
erreichen zu können, so dass der Gedanke eines zweistufigen 
Aufbaus von HERA, mit einer \textit{e}$^{+}$\textit{e}$^{-}$-Phase vor der 
Fertigstellung des Protonenrings, an Attraktivität verlor. \addbigparskip 

In jedem Fall stellte aber der Bau eines so großen Elektronenringes 
eine umfangreiche und komplexe Aufgabe dar, für die Voss seine 
gesamte Maschinengruppe beanspruchte. Einzig Donatus Deg\`{e}le, 
der beim DORIS-Bau in führender Funktion beteiligt gewesen war 
und auch einige Jahre lang den PETRA-Betrieb verantwortlich geleitet 
hatte, wechselte zu der Wiikschen Mannschaft; so gab es dort 
nun zumindest einen Wissenschaftler, der sich in der Beschleunigerphysik 
und im Beschleunigerbau auf umfangreiche eigene Erfahrungen stützen 
konnte. \index{Deg\`ele}
Daneben leisteten aber auch noch andere Mitglieder der Maschinengruppe
Hilfe beim Bau des Protonenrings,  z.\,B. beim Entwurf der Optik. 
Dabei sind vor allem  Reinhard Brinkmann zu nennen neben Ferdinand Willeke 
und Albin Wrulich. \index{Brinkmann}\index{Willeke}   \addbigparskip

\index{HERA Finanzierung}
Die Zuwendungsgeber hatten die HERA-Finanzierung wie von DESY 
gewünscht für die Jahre 1984 bis 1990 vorgesehen. Von den gesamten 
Investitionskosten von 654 Mio DM in \glq{}HERA-Mark\grq{} sollte ein 
Teil -- nach sehr optimistischen Hoffnungen bis zu einem Drittel 
-- durch Komponentenbeiträge aus dem Ausland erbracht und ein 
weiterer großer Teil aus dem regulären DESY-Budget abgezweigt 
werden. Der verbleibende Teil, mindestens 350 Mio DM, 
sollte zusätzlich über die 7 Jahre der HERA-Bauzeit bereitgestellt 
werden. Es war DESY gelungen zu erreichen, dass der Mittelzufluss 
an den jeweiligen Jahresbedarf angepasst wurde und also einen zeitlichen 
\glq{}Buckel\grq{} aufwies -- etwas, das Geldgeber üblicherweise sehr 
scheuen. Für DESY war es außerordentlich hilfreich, über 
die ganzen Jahre des HERA-Baus ein festgelegtes, dem jeweiligen 
Bedarf angepasstes Budget zur Verfügung zu haben. \addbigparskip 

Dies machte allerdings eine strikte Disziplin erforderlich, denn 
nicht ausgegebene Mittel eines Jahres waren auf das nächste 
Jahr nicht übertragbar und wären verfallen. Es war also unerlässlich, 
die Zeitvorgaben genau einzuhalten. Darauf streng zu achten und 
Probleme, die natürlich an vielen Stellen auftreten konnten, 
rechtzeitig zu erkennen und darauf zu reagieren war eine sehr 
wichtige Aufgabe für Soergel und die HERA-Projektleiter. Es 
wäre undenkbar und für den Ruf und die Zukunft DESYs 
katastrophal gewesen, wenn man um einen finanziellen 
\glq{}Nachschlag\grq{} hätte einkommen müssen. Andererseits ermöglichte 
die so gewonnene Planungssicherheit ein strategisch ausgerichtetes, 
effizientes Vorgehen. In Ländern wie beispielsweise den USA, 
wo Budgets jährlich verhandelt werden müssen, war das längerfristige 
Planen viel schwieriger und die Effizienz deshalb oft schlechter; 
sogar die völlige Beendigung bereits weit fortgeschrittener Projekte 
war dort nicht ausgeschlossen. Gute Planung vorausgesetzt war das 
deutsche System besser geeignet, ein großes Projekt wie HERA 
erfolgreich zu Ende zu führen. \addbigparskip

Ein zweites wichtiges Zugeständnis, das DESY bei seinen Verhandlungen 
mit den Zuwendungsgebern erreicht hatte, war die Genehmigung der HERA-Mittel 
als Globalsumme. Dies war nicht nur überaus hilfreich, sondern geradezu 
unabdingbar. Denn nur so besaß DESY die Flexibilität, seine Mittel jeweils so
 einzusetzen, wie es sich zur Realisierung des noch längst nicht 
durchentwickelten und durchgeplanten Projekts innerhalb der vorgegebenen Summe 
 als notwendig erwies. Viele der industriell zu fertigenden HERA-Komponenten 
waren ja auch für die beteiligten Firmen Neuland, so dass
verlässliche Kostenabschätzungen zur Zeit der HERA-Genehmigung überhaupt 
noch nicht möglich waren. \addbigparskip 

Bei der Festlegung dieser Finanzierungsmodalitäten war das gegenseitige 
Vertrauen zwischen DESY und seinen Geldgebern ganz entscheidend gewesen. DESY 
hatte sich verpflichtet, für die gegebene Summe HERA zu bauen, 
und dies wurde akzeptiert. Die laufende \glq{}Überwachung\grq{} 
des Projektfortgangs durch das Forschungsministerium und die 
Hamburger Senatsverwaltung war dann auch durch ein Minimum an 
Bürokratie geprägt. Die zuständigen Beamten waren nur wenige 
und sie erwiesen sich für DESY als ehrliche Makler, unter ihnen 
vor allem  Dr. Joseph Rembser vom BMFT sowie Senatsdirektor Dr. Henning 
Freudenthal aus Hamburg.\index{Rembser}\index{Freudenthal}   \addbigparskip

Die Zuwendungsgeber wurden über einen \glqq{}Vergabeausschuss\grqq{} an den großen und 
technisch interessanten Industrieaufträgen 
 unmittelbar beteiligt.
  Das Ministerium fühlte sich natürlich zu einem gewissen Grad als Sachwalter
 der Interessen der deutschen Industrie und wollte mögliche Kritik aus dieser 
Richtung vermeiden. Auch dies funktionierte auf der Basis einer 
guten, vertrauensvollen Zusammenarbeit. \addbigparskip 

Wie aber konnten die HERA-Verantwortlichen sicherstellen, dass 
bei einem derart umfangreichen, anspruchsvollen und komplexen 
Vorhaben -- mit so vielen unterschiedlichen Komponenten, deren 
jede schon für sich genommen extrem kompliziert war -- die Kosten 
nicht aus dem Ruder liefen?  

Zwei Punkte waren entscheidend. Der 
erste und wichtigste war, dass die Verantwortlichen, die Projektleiter 
Voss und Wiik sowie Soergel für das Gesamtprojekt und darüber 
hinaus für ganz DESY, keine Manager waren, sondern Fachleute 
mit Scharfblick, Intuition,  Beherrschung aller physikalisch 
und technologisch relevanten Aspekte, mit einem sicheren Sinn 
für das Machbare und darüber hinaus mit Menschenkenntnis. Zwar 
ließen sie den für die einzelnen Unterbereiche Verantwortlichen 
viel Freiheit und ermunterten sie zu selbständigem Arbeiten. 
 Aber sie verfolgten auf den wöchentlichen 
HERA-Projektbesprechungen alle Arbeiten im Detail und sie verstanden ganz 
genau, was getan wurde. Sie 
hatten genügend Durchblick, um überall schnell zum Wesentlichen 
eines Problems vorzustoßen. Niemand hätte ihnen etwas vormachen 
können. 

\index{HERA Organisation des Baus}
Der zweite entscheidende Punkt war, dass die Projektleiter und Soergel 
die wichtigen Entscheidungen selbst trafen. Zum Beispiel wurde 
den für einzelne Bereiche oder Maschinenkomponenten Verantwortlichen 
kein festes Budget für ihre jeweilige Aufgabe zugeteilt. Bei 
einer solchen Vorgehensweise tendiert jeder Bereichsverantwortliche 
dazu, Risikozuschläge in die Kalkulation einzubringen, um auf 
der sicheren Seite zu sein, und in jedem Fall die ihm einmal 
zugestandenen Mittel restlos zu verbrauchen. 
Allen am HERA-Bau 
Beteiligten wurde immer wieder eingehämmert, dass jeder Pfennig 
zählte, und letztlich entschied der Projektleiter -- das wurde 
 kollegial als \glqq{}wir entscheiden\grqq{} umschrieben --, wieviel 
eine Komponente kosten durfte. Wurde an irgendeiner Stelle mehr 
gebraucht, dann wurde anderswo entsprechend eingespart. Soergel 
und die HERA-Projektleiter hatten einen sicheren Instinkt dafür, 
einzuschätzen, welche Risiken verantwortbar waren. Damit übernahmen 
sie die volle Verantwortung für alle wichtigen Entscheidungen 
und nahmen Druck von den Mitarbeitern. So wurden Zeit und Kosten sparende
Ideen ermutigt und umgesetzt. Und damit konnten sie durch 
intensive Begleitung der einzelnen Arbeiten erreichen, dass der 
Kostenrahmen für das Gesamtvorhaben eingehalten wurde. \addbigparskip

Der Aufbruch in die neue Zukunft mit HERA fiel in das Jahr, in 
dem DESY auf sein 25-jähriges Bestehen zurückblicken konnte. 
Dies gab nochmals eine Gelegenheit zum Feiern. In einer Festveranstaltung 
am 24. September 1984 sprachen Bundespräsident Richard von Weizsäcker 
und der Hamburger Bürgermeister Klaus von Dohnanyi; viele Gäste 
aus dem In- und Ausland nahmen teil. Die Anwesenheit des italienischen 
Botschafters unterstrich den hohen Stellenwert, den DESY in den 
Augen Italiens genoss. Den Festvortrag \glqq{}Grundlagenforschung 
-- Fluch oder Segen\grqq{} hielt Wolfgang Panofsky, Direktor des 
SLAC-Beschleunigerzentrums in Stanford. Willibald Jentschke gab einen 
Rückblick auf
 die Anfänge, und in einem anschließenden wissenschaftlichen Kolloquium 
würdigten Harald Fritzsch (Universität München), Hinrich 
Meyer (Universität Wuppertal), Matthew Sands (University of 
California) und Wulf Steinmann (Präsident der Universität München) 
die Beiträge DESYs zur Teilchenphysik, Beschleunigertechnologie 
und die Forschung mit der Synchrotronstrahlung. Den Ausblick 
auf die Zukunft gab Volker Soergel, er fiel eher nüchtern aus: 
\glqq{}Der Bau von HERA wird in den kommenden Jahren alle Kräfte bei 
DESY beanspruchen.\grqq{} Diese Prognose sollte sich als zutreffend 
erweisen. \index{DESY 25 Jahrfeier}  \addbigparskip

\section{Die Saga der supraleitenden Magnete}
\index{HERA Magnete}
Auf dem kritischsten Sektor des HERA-Baus, der Entwicklung der 
supraleitenden Dipolmagnete bis zur Serienreife, hatten Wiik 
und seine Mitstreiter inzwischen signifikante Fortschritte erzielt. 
Wie schon erwähnt, war ein bei DESY gebauter und erfolgreich 
getesteter 6~m langer supraleitender Dipolmagnet bei der 
Unterzeichnungs-Veranstaltung 
ausgestellt. Die Problematik und die Entwicklung der supraleitenden 
Dipolmagnete sind Thema dieses Abschnitts. \addbigparskip 

Worin besteht das Problem? Für die Ablenkmagnete des Protonenringes 
war ein dreimal stärkeres Magnetfeld gefordert, als sich mit 
herkömmlichen Magneten mit Kupferspule und Eisenjoch erreichen 
lässt. Man benötigte Feldstärken, die weit über der magnetischen
Sättigung von Eisen liegen.
 Mit supraleitenden Spulen lassen sich so starke
Felder erzeugen, da durch supraleitende Drähte sehr hohe elektrische 
Ströme fließen können, ohne dass sie warm werden -- etwa 200 
mal höher als durch einen Kupferdraht des gleichen Querschnitts. \addbigparskip

Der supraleitende Draht der HERA-Magnete besteht aus Filamenten einer 
Niob-Titan-Legie\-rung, 
die verdrillt in eine Kupfermatrix eingebettet sind, etwa 2000 je 10--15 Mikrometer starke Fasern in einem Kupferdraht von knapp einem 
Millimeter Durchmesser. Für die HERA-Magnete wurden 24 solcher 
Drähte zu einem Kabel zusammengefasst. Die Stromstärke in einem 
solchen Kabel kann 6000 Ampere und mehr erreichen. Das Kabel 
wird mit Kaptonband und Glasband isoliert, jedoch so, dass flüssiges 
Helium hindurchdringen und die einzelnen Drähte effizient kühlen 
kann. Aus solchem Kabel werden Magnetspulen gewickelt. Das Glasband 
ist mit Epoxidharz imprägniert, so dass die fertigen Spulen 
durch Verbacken zu einem Paket verklebt werden können. Im Betrieb 
werden die Spulen durch flüssiges Helium von 4,6 K gekühlt, 
das sie ständig umspült. \addbigparskip

Das Magnetfeld ist dabei in seiner Homogenität und Qualität 
durch die Leiteranordnung bestimmt. Um die für einen Speicherring 
erforderliche hohe Präzision der Magnetfeld-Verteilung von \ensuremath{\sim} 
10$^{-4}$ zu erreichen, müssen die Spulen sehr präzise geformt und 
auf mindestens 0,02~mm genau in ihrer Position fixiert bleiben. 
Dies zu erreichen ist sehr schwierig, weil infolge des riesigen 
 Magnetfelds gewaltige Kräfte auf die 
Spulen wirken. Bei den HERA-Dipolen werden bei voller Erregung 
die linke und die rechte Hälfte der Spule mit einer Kraft von 
etwa 100 t je Meter Spulenlänge auseinander gedrückt; außerdem 
möchte sich die Spule in Richtung auf die Mittelebene des Magneten 
hin zusammenziehen. Diesen Kräften müssen die Spulen und ihre 
Halterungen widerstehen. Außerdem könnte jede noch so geringe 
Bewegung der Spulen unter der Wirkung der magnetischen Kräfte 
infolge der dadurch erzeugten Reibungswärme einen \glq{}Quench\grq{} auslösen, 
d.h. einen unkontrollierten Übergang vom supraleitenden in den 
normalleitenden Zustand. Dabei würde sich der Leiter schlagartig erhitzen 
und der Magnetstrom müsste sofort heruntergefahren werden, um 
einen Schaden am Magneten zu verhindern. \addbigparskip

%Bei den im Fermilab entwickelten Dipolen bestand die Spule aus 
%zwei aufeinander liegenden Schalen und war in ein diesen Schalen 
%präzise angepasstes Korsett aus biegesteifen Edelstahlklammern 
%eingespannt. Diese Anordnung wurde in ihren Grundzügen von DESY übernommen. 
%Man ging von dem dort entwickelten Stand aus und wollte erst einmal lernen, 
%Magnete dieser Art selbst zu bauen. Dabei beschränkte man sich zunächst auf
%den Bau von 1~m langen Modellmagneten.   Hieran konnte man die 
%Probleme studieren und sehen, ob sich etwas verbessern ließe. \addbigparskip

Mit der Erfahrung vom Fermilab wurden zunächst in der 
Horlitz-Gruppe mit Otto Peters als Ingenieur Dipolmagnete von 1~m Länge
gebaut. 
Durch den Bau dieser Magnete, von denen der erste schon 1982 
fertiggestellt wurde, konnte die DESY-Mannschaft mit den vielfältigen 
Herstellungsschritten Erfahrungen sammeln. Nun konnten 
supraleitende Kabel verschiedener Hersteller, verschiedene Arten 
der Kabelisolation sowie unterschiedliche Spulenkonfigurationen 
ausprobiert werden. Diese Magnete wiesen bereits Verbesserungen gegenüber dem 
Fermilab-Magneten auf. Die Feld-Inhomogenitäten wurden durch Einführung 
geeignet 
positionierter keilförmiger Abstandsstücke zwischen den Spulenwindungen 
verringert. Die Stützen, welche die geklammerte Spule halten und zentrieren, 
aber auch unerwünschte Wärmebrücken darstellen, wurden verbessert. \addbigparskip

Nachdem durch die Arbeit an den Modellmagneten die Probleme 
des Magnetbaus prinzipiell beherrscht wurden, konnte 
DESY sich an den Bau von Prototypen für die \glq{}richtigen\grq{}, zunächst 6 
m langen HERA-Dipole wagen. Die Vorbereitungen hierfür waren 
schon 1981 mit der Entwicklung der benötigten Werkzeuge wie 
Spulenwickelmaschine, hydraulischer Presse, Jochstapelvorrichtung 
und diverser Präzisionsformen und Anschläge zum Ausbacken und 
Einpressen der Spulen in die Stützklammern begonnen worden. 
Diese Werkzeuge wurden so ausgelegt, dass damit eine 
Serienfertigung möglich sein sollte. Zur Zeit der HERA-Vertragsunterzeichnung,
im Mai 1984, war der erste 6 m-Dipol komplett mit Kryostat fertiggestellt 
und getestet. Er erreichte auf Anhieb die volle Feldstärke bei 
ausgezeichneter Feldqualität und konnte nach wenigen Trainingsschritten 
(Hochfahren des Feldes bis zum Quench) bis zum kritischen Strom des 
supraleitenden Kabels erregt werden. \addbigparskip

Die Fertigung der Spulen ging so vor sich, dass ein Wickelkern 
aus präzisions\-gestanzten Blechteilen auf einer langen Bank montiert 
wurde, um die ein Wagen mit der Kabeltrommel umlief und das supraleitende 
Kabel mit einer konstanten Zugspannung über den Kern zog. Nachdem 
die innere Schale einer Halbspule gewickelt war, wurde sie in 
einer Presse in die richtige Form gedrückt und anschließend 
unter Wärmeeinwirkung verbacken; darauf wurde die äußere Schale 
gewickelt. Die fertigen oberen und unteren Halbspulen wurden 
dann mit einem Korsett von Halteklammern, bestehend aus Paaren 
von präzisionsgestanzten Edelstahl-Halblamellen, zu einer Einheit 
verbunden.  \addbigparskip

\begin{figure}[htbp]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/Wickelmaschine}
    	\caption{Eine am DESY entworfene Maschine für das Wickeln 
          von 6~m langen supraleitenden Dipolspulen (DESY-Archiv).}
   		\label{wickelmaschine}
  	\end{center}
\end{figure}

\index{Wickelmaschine}
Die geklammerte Magnetspule, die das Edelstahl-Strahlrohr von 
6~cm Durchmesser umgibt, sitzt in einem mit einphasigem flüssigem 
Helium gefüllten zylindrischen Edelstahl-Behälter. Der 
Druck im He liegt mit etwa 2,5 bar über dem kritischen Druck, 
so dass keine Dampfblasen entstehen können. Im HERA-Ring werden 
die 78 je (in der endgültigen Version) 9~m langen Dipole und 26 Quadrupole 
eines jeden 45\ensuremath{^\circ}-Oktanten des Rings 
in kryogenischer Reihenschaltung von Helium durchströmt. 
Am Ende des Oktanten wird das Helium durch ein Joule-Thomson-Ventil 
entspannt, wobei sich ein Zweiphasen-Gemisch aus flüssigem und 
gasförmigem Helium von niedrigerer Temperatur bildet, das durch 
die gleichen Magnete zurückgeleitet wird, um den Behälter des 
Einphasen-Heliums 
strömt und diesen kühlt. Die zwei konzentrischen Helium-Zylinder 
werden durch ein Isoliervakuum und einen mit Heliumgas von 60 
K gekühlten Strahlungsschild, umgeben von Superisolation, vor 
Wärmeeinstrahlung von außen geschützt. Der Kryostat seinerseits 
sitzt in einem Eisenjoch, welches das Magnetfeld zurückführt 
und es nach außen hin abschirmt, so dass es den benachbarten 
Elektronenring nicht stört. \addbigparskip

Doch war inzwischen auch klar geworden, dass die Magnete so, wie sie nach dem 
FNAL-Vorbild im HERA-Vorschlag spezifiziert worden waren, innerhalb des 
Kostenrahmens kaum industriell gefertigt werden könnten. Dies dennoch 
zu erreichen erforderte weitere, mutige Neuerungen. \addbigparskip

Eine dieser Neuerungen bestand in der Verwendung von 
Spulenklammern aus einer Aluminiumlegierung anstelle von Edelstahl. Dies war 
eine kühne Entscheidung gegen den Rat der Fachleute -- man befürchtete 
Materialermüdung -- aber es reduzierte die Materialkosten erheblich. Und wie 
sich herausstellen sollte, hatte die Neuerung auch technische Vorteile: 
Aluminium schrumpft bei Abkühlung, im Gegensatz zu 
Edelstahl, etwas mehr als die Spule, so dass deren mechanische 
Spannung sich erhöht. Folglich kommt man, um im abgekühlten Zustand 
die nötige Vorspannung zu erzielen, bei der Montage mit einer 
geringeren Vorspannung aus. \addbigparskip  

Die Aluminiumklammern konnten allerdings nicht, wie die Edelstahlklammern beim 
Fermilab-Magneten, durch Verschweißen um die Spule herum fixiert werden -- 
wegen der besseren Wärmeleitung wären die Spulen dabei verbrannt. 
Stattdessen wurde
 eine neue, elegantere Methode gefunden, die auch eine exaktere Festlegung
 der durch die Klammern auf die Spule ausgeübten mechanischen Vorspannung 
ermöglichte. Vier Millimeter dicke, von oben und unten auf die Spulenhälften 
aufgesteckte Aluminium-Halblamellen fassen kammartig ineinander. 
In einer hydraulischen 5000 t-Presse wurde die geklammerte Spule 
auf die richtige Vorspannung zusammengepresst, wobei sich die 
oberen und unteren Halblamellen gegeneinander verschoben, bis 
zwei in die Mittelebene jeder Halblamelle gestanzte Löcher zur Deckung kamen 
und die Klammern mittels hindurchgesteckter, passgenau in den Löchern 
sitzenden 10~mm dicken Edelstahlstangen miteinander verriegelt 
werden konnten. Da die Löcher auf 1 bis 2 Hundertstel Millimeter 
genau gestanzt waren, führte dies zu einer reproduzierbaren 
und genaueren Einhaltung der Spulengeometrie als die bei Fermilab 
angewendete Verschweißung. Außerdem konnte man die Spule wieder 
öffnen, wenn Feldfehler oder Defekte zu korrigieren waren. \addbigparskip 

Eine weitere wesentliche Neuerung ergab sich in Zusammenarbeit mit der Industrie. Um geeignete Firmen frühzeitig in die Magnetentwicklung und -fertigung einzubinden, hatte DESY parallel zu den eigenen Arbeiten bei 
Siemens sowie bei Brown, Boveri \& Cie (BBC) \index{BBC} in Mannheim 
Studien in Auftrag gegeben. Auf der Grundlage einer knappen Spezifikation 
des Mag\-neten sollte eine für die Serienherstellung geeignete 
Lösung vorgeschlagen werden. \addbigparskip

Die BBC hatte dafür unter der Federführung von Dr. C.-H. Dustmann 
\index{Dustmann} einen originellen Entwurf geliefert, in dem 
man eine Weiterentwicklung des Magneten sehen konnte, der am 
Brookhaven- Nationallabo\-ratorium (BNL) für den dort geplanten 
Isabelle"=Speicherring entwickelt, aber tatsächlich nie in die 
Serienfertigung gegangen war. Bei diesem sogenannten
 \glq{}Kalteisen-Magnetkonzept\grq{}\index{HERA Magnete} 
ist die Spule direkt vom Eisenjoch umgeben und geklammert; das Joch 
befindet sich also innerhalb des Kryostaten im flüssigen Helium. 
Man spart sich damit die zusätzlichen Klammern. Die Spule und 
das Joch bilden eine robuste starre Einheit, für die wenige 
Stützen im Kryostaten ausreichen, was die Kälteverluste verringert. 
Vor allem hatte das Konzept ein durch das Eisenjoch 
um 40\% verstärktes Feld, so dass man deutlich weniger des teuren 
supraleitenden Kabels benötigte. Die Schwäche des Konzepts lag 
in der partiellen magnetischen Sättigung des Eisens, die zu 
unerwünschten Feldinhomogenitäten führt, die durch Korrekturspulen 
kompensiert werden müssen. Außerdem war eine größere Masse 
zu kühlen, das verlängerte die Abkühlzeit. \addbigparskip

Im ganzen erschien das BBC-Konzept aber als eine interessante, kostensenkende 
Alternative 
zum Warmeisen-Magneten. Deshalb war 1981 an BBC ein Auftrag erteilt worden 
für die Entwicklung und Fertigung von drei Prototypmagneten nach 
diesem Entwurf in enger Zusammenarbeit mit DESY. Der erste dieser 
6~m langen Kalteisen-Prototypen war 1984 fertiggestellt. 
In den Tests bei DESY zeigte sich, dass auch dieser Magnettyp 
ohne Probleme auf die Sollfeldstärke und erheblich darüber hinaus 
erregt werden konnte. \addbigparskip 

Diese ermutigenden Ergebnisse führten zu einem Vorschlag von P. Schmüser, 
K.-H. Mess und H. Kaiser, wie sich die Vorteile des Warm- und des 
Kalteisentyps miteinander kombinieren und die Nachteile vermeiden 
ließen\cite{Kai86}.
Als wesentlichen Vorteil erkannten sie dabei auch, dass der Quench-Schutz 
 einfacher und sicherer realisiert werden konnte. Das 
Ergebnis war der in Zusammenarbeit  mit BBC entworfene \glq{}HERA-Magnet\grq{}.  
\index{Schmüser}\index{Kaiser}\index{Mess} 

Man übernahm die mit Aluminiumklammern 
versehene Spule des Warmeisen-Magneten und setzte sie direkt 
in das Eisenjoch. Durch 4 Zähne, die in Nuten des Eisens eingriffen, 
wurde sie darin trotz unterschiedlicher Schrumpfung bei der Abkühlung 
exakt zentriert gehalten. Spule und Joch sassen im inneren Edelstahlzylinder 
des Kryostaten. So behielt man eine zuverlässige Spulenklammerung 
bei gleichzeitiger Feldverstärkung durch das Eisen um immer 
noch beträchtliche 22\%, wobei die magnetische Sättigung und 
damit die Feldinhomogenitäten nahezu vernachlässigbar 
waren. Um die benötigte Apertur und damit die Kosten zu minimieren, 
war der Magnet der Strahltrajektorie entsprechend gekrümmt. 
Zusammen mit Vereinfachungen beim Kryostaten führten die Konstruktionsänderungen zu Ersparnissen von 10 bis 15\% relativ zum Warmeisen-Magneten. Außerdem entschloss man sich, die Länge der Magnete auf 
9~m zu vergrößern, um so an den komplizierten und arbeitsaufwendigen 
Kryoverbindungen zu sparen. \addbigparskip 

Der erste von mehreren 1 m-Prototypen dieses neuen HERA-Magneten 
war bereits im Frühjahr 1985 fertiggestellt. Die Spulen waren bei DESY 
gewickelt und geklammert und der Firma BBC zum Einbau in die 
Eisenjoche und Kryostate beigestellt worden. In den anschließenden 
Tests bei DESY zeigte der Magnet hervorragende Feldeigenschaften 
bei stabilem Betrieb. Der HERA-Magnet bot auch mehr Sicherheit beim 
Quenchschutz. \addbigparskip 

Damit blieb als einziger Nachteil des HERA-Magneten die größere 
zu kühlende Masse. Es schien aber klar, dass es für einen effizienten 
Betrieb von HERA viel mehr darauf ankam, Anlässe für ein Aufwärmen 
und Wiederabkühlen zu vermeiden als die dazu benötigte Zeit 
zu minimieren. So war die Entscheidung konsequent, die bei Fermilab 
erprobte Linie der Warmeisen-Magnete zu verlassen und es stattdessen 
mit dem neuen Magnettyp zu wagen. Für eine Weile betrachtete 
man die 6~m langen Warmeisen-Magnete noch als Auffanglösung 
für den Fall, dass man auf unerwartete Schwierigkeiten stoßen sollte. 
Doch die folgenden Prototypmagnete bestätigten die exzellenten 
Eigenschaften des neuen Konzepts. Sie erreichten Feldstärken, 
die das Sollfeld um 30\% überstiegen; mit maximal einem Trainingsschritt 
wurde der kritische Strom des supraleitenden Kabels erreicht. 
Die Feldqualität übertraf die Spezifikation. Die Kälteverluste 
waren klein. Und nicht zuletzt: Die Herstellungskosten waren vor allem wegen
des sehr viel einfacheren Kryostaten weit gesenkt, so dass nunmehr die 
Fertigung erheblich unter den im HERA-Vorschlag veranschlagten Kosten 
realistisch erschien. 
Dass der HERA-Magnet eine gelungene Konstruktion war, 
wurde letztendlich durch das gute Funktionieren von HERA bewiesen 
-- und nicht nur das: Auch für die Magnete der nachfolgenden 
supraleitenden Maschinen wie SSC und LHC ist dieses Konzept zum 
Vorbild geworden. \addbigparskip 

Der hier vielleicht entstandene Eindruck, dass diese komplexe und schwierige 
Entwicklung stets geradlinig und folgerichtig abgelaufen sei, ist allerdings 
nicht zutreffend; es gab durchaus Probleme und Irrwege. So kam es zu einem
 Unfall, bei dem ein Magnet zerstört wurde -- offenbar durch ein Versagen 
der
 Isolation der Spulen; die Ursache, vermutlich irgendeine Verunreinigung, ließ
 sich nicht eindeutig identifizieren. Doch Wiik und seine 
Mitstreiter behielten die Nerven und die Überzeugung,
 dass ihr Konzept in Ordnung war. \addbigparskip

Mit den 9~m langen HERA-Magneten bestand jede Zelle des Protonenrings 
aus 4 Dipolmagneten und 2 Quadrupolmagneten sowie Korrekturmagneten für 
die Ablenkung in der horizontalen und der vertikalen Ebene; 13 Zellen bildeten 
ein Achtel des Rings (einen Oktanten). Alle Dipole und Quadrupole eines 
Oktanten wurden elektrisch 
und kryogenisch in Reihe geschaltet. Während Quadrupol-, Sextupol- 
und die noch höherpoligen Korrekturspulen direkt um das Strahlrohr 
herum in den Dipol- bzw. Quadrupol-Kryostaten angebracht waren, 
wurden die für die Bahnlagekorrektur zuständigen Dipole als 
 \glq{}superferrische\grq{} Magnete, also Eisenmagnete mit supraleitender 
Spule, ausgelegt und in die Kryostate der Quadrupole eingebaut. \addbigparskip 

\index{HERA Magnete}
Für Langzeittests von Magneten war bei DESY schon 1983 eine 70~m lange 
Testhalle 
errichtet worden, um dort eine Kette von Dipolen und Quadrupolen 
installieren zu können, die wie im HERA-Ring elektrisch und 
kryogenisch miteinander verbunden und mit 1\% Neigung aufgestellt 
waren. Hier konnte das Funktionieren der Verbindungen zwischen 
den Magneten -- Strahlrohr, elektrische und Kryo-Verbindungen 
-- geprüft, das Fließen des Heliums in dem geneigten System 
getestet und insbesondere das Verhalten beim wiederholten Abkühlen 
und beim Quenchen untersucht werden. Tritt ein Quench auf, dann 
muss der Magnetstrom abgeschaltet werden, damit der Leiter nicht 
schmilzt. Das darf aber vor allem bei vielen hintereinander geschalteten 
Magneten nicht zu rasch geschehen, da sich wegen der großen 
Gesamtinduktivität sonst eine gefährlich hohe Induktionsspannung 
aufbauen würde. Deswegen wird jede Magnetspule durch eine Diode 
überbrückt, die, sobald sich eine gewisse Spannung aufgebaut 
hat, den Strom übernimmt. \addbigparskip

Das Quenchen eines Magneten kann nicht nur durch Bewegung eines 
Leiters unter Feldänderungen ausgelöst werden, sondern in einem 
Beschleuniger auch durch Verluste des gespeicherten Strahls, 
etwa beim Versagen eines Strahlführungselements, wenn dadurch 
Teilchen auf das Strahlrohr in einen Magneten treffen. Das kontrollierte 
Verhalten beim Quenchen ist deshalb von entscheidender Bedeutung 
für die Betriebssicherheit eines supraleitenden Beschleunigers. 
Die Tests bestätigten, dass ein zuverlässiger Quench-Schutz 
der HERA-Magnete möglich war und der Quench eines Magneten sich 
nicht auf benachbarte Magnete übertrug. \addbigparskip 
\index{Quench}

Nun wurde es Zeit für die Ausschreibung der Serienfertigung. 
Dies war nicht ohne Delikatesse. DESY muss ja grundsätzlich 
einen freien Wettbewerb zulassen und das Angebot des günstigsten 
Bieters annehmen. Andererseits bestand natürlich ein vitales 
Interesse daran, dass die Serienfertigung an die Firma BBC in Mannheim ging. 
Sie hatte bereits supraleitende Spulen für Fusionsanlagen geliefert und in 
der Zusammenarbeit mit DESY an den HERA-Dipolmagneten jahrelange Erfahrungen 
sammeln und sehr viel lernen können. Selbst für BBC stellte aber der Bau 
einer Großserie dieser Magnete eine echte Herausforderung dar. Andere Firmen 
dagegen würden die Probleme vielleicht nicht hinreichend einschätzen können 
und möglicherweise Angebote mit unrealistischen Zeitplänen oder 
Preisen abgeben. Die Erleichterung war groß, als es schließlich 
tatsächlich die Firma BBC war, die das günstigste Angebot vorlegte. 
  \addbigparskip

Der 1987 an BBC in Mannheim gegebene Auftrag sah den Bau von 215 
Standard-Dipolmagneten 
für die Bögen des HERA-Rings sowie einiger weiterer spezieller Magnete vor. 
Werkzeuge und Vorrichtungen für den Bau der Spulen wurden BBC von DESY 
beigestellt (die Wickelmaschine wurde von BBC von 6~m auf 9~m verlängert), 
ebenso das supraleitende 
Kabel, das DESY nach einer Ausschreibung 
bei einem Schweizer Werk der BBC gekauft hatte.  

Die Serienproduktion 
geklammerter Spulen wurde im Januar 1988 \index{BBC} 
von DESY freigegeben. Mitte 1988 traf eine Vorserie kompletter 
Magnete bei DESY ein, die vermessen und im Dauertest geprüft 
wurden. Der am längsten getestete Magnet wurde zerlegt und auf 
inneren Verschleiß untersucht. Es konnten keine Mängel gefunden 
werden. Daraufhin wurde die Serienfertigung endgültig freigegeben. 
Sie endete Mitte 1990 mit der Lieferung des letzten Magneten. \addbigparskip 

Nach der Anlieferung bei DESY musste jeder Magnet eine eingehende 
Qualitätsprüfung durchlaufen, bei der mit aufwendigen Vorrichtungen 
mehr als hundert mechanische Abmessungen und ebensoviele elektrische 
Eigenschaften erfasst wurden. Auf der Grundlage der dabei gewonnenen 
Ergebnisse wurden Nachbesserungen vorgenommen. Außerdem flossen 
die Erkenntnisse in die Serienproduktion zurück, um einen höheren 
Qualitätsstandard zu erreichen. \addbigparskip

Daran schlossen sich umfangreiche, mehrtägige Tests eines jeden 
Magneten bei Flüssig-Helium-Temperatur an. Die Firma BBC war 
für Kalttests nicht ausgerüstet, man hatte dort lediglich die 
Felder der fertigen Magnete bei Umgebungstemperatur mit einer 
von DESY bereitgestellten Messapparatur prüfen können. Auf dem 
DESY-Gelände war deshalb eine neue große Halle von 1460 m$^2$ 
Fläche errichtet 
worden, die den nötigen Platz für die umfangreichen Abkühl- 
und Teststrecken bot, so dass immer gleichzeitig eine größere 
Anzahl von Dipolen und Quadrupolen getestet werden konnte. \addbigparskip 

Hier wurden Kältelecks gesucht, die maximalen Feldstärken ermittelt und 
die magnetischen 
Eigenschaften vermessen. Die Arbeit verlangte nicht nur größte 
Sorgfalt und Genauigkeit, sondern auch eine eingespielte Logistik, 
mussten doch innerhalb einer Zeitspanne von zwei Jahren fast 
750 bis zu 9~m lange und 10 t schwere Magnete in Tag- und Nachtschichten 
durchgecheckt, vermessen und gegebenenfalls nachgebessert werden. 
Dies zu schaffen war nur dank exzellenter Vorbereitung und Organisation 
durch eine sehr kompetente DESY-Mannschaft unter Rainer Meinke\index{Meinke}, 
und unter unermüdlichem Einsatz einer großen Zahl von chinesischen, 
 polnischen und DDR-Physikern, Ingenieuren und Technikern möglich. \addbigparskip

\begin{figure}[htbp]
  	\begin{center}
    \includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/Magnetmesshalle}
    \caption{Blick durch ein Weitwinkelobjektiv in die Magnetmesshalle mit 
Dipol- und Quadrupolmagneten auf den Testständen (DESY-Archiv).}
   		\label{magnetmesshalle}
  	\end{center}
\end{figure}


Auch von den USA kam ein essentieller Beitrag zur Qualitätssicherung 
der Magnete. Das Brookhaven-Nationallaboratorium (BNL) \index{BNL} hatte 
es übernommen, an Probestücken des supraleitenden Kabels für jede einzelne 
Magnetspule den kritischen Strom im flüssigen Helium bei einem Magnetfeld von 
5 T zu prüfen. Dies musste laufend während der Produktion des Kabels 
 geschehen, um eine gleichbleibende Qualität zu garantieren. Tatsächlich konnte dadurch ein fataler Fehler, der sich 
beim Ziehen der supraleitenden Drähte durch allmählich fortschreitende Materialermüdung des Ziehwerkzeugs eingeschlichen hatte, rechtzeitig erkannt und beseitigt werden. Obwohl die damit beauftragten Firmen viel Ehrgeiz entwickelt hatten, mittels neuer metallurgischer Verfahren und Ziehprozeduren 
die 1/100~mm dünnen Filamente mit der von DESY verlangten Gleichförmigkeit 
herstellen zu können, blieb die Kabelfertigung in der Praxis 
ein äußerst diffiziler Prozess. \addbigparskip 

Erfreulicherweise lagen aber die beim Test der Dipole erreichten Ströme
regelmäßig weit oberhalb des nominalen Betriebswertes von 
5000 A und boten eine Sicherheitsreserve von gut 25\%. Die 
Feldinhomogenitäten 
blieben deutlich unterhalb der zulässigen Werte. \addbigparskip

Ein Problem 
ergab sich allerdings daraus, dass für die Vorbeschleunigung 
und den Einschuss der Protonen in HERA aus Kostengründen der 
PETRA-Beschleuniger verwendet werden sollte. Dadurch war die 
Einschussenergie der Protonen in HERA auf 40~GeV begrenzt und 
betrug somit nur 5\% der Sollenergie des HERA-Rings. Die HERA-Magnete 
mussten also während der Füllung des Rings mit einem relativ 
sehr schwachen Feld betrieben werden. Dabei treten Feldstörungen 
durch Wirbelströme auf, die beim Ändern des Magnetfeldes in den 
supraleitenden Filamenten induziert und dort eingefroren werden;
 sie sind desto stärker, je dicker die Filamente sind. DESY hatte aus 
Kostengründen supraleitende 
Drähte mit Filamenten von 14~\textmu m Durchmesser spezifiziert 
-- größer als ursprünglich vorgesehen.
Deshalb mussten nun aber alle Magnete auch bei kleinen Strömen 
sehr sorgfältig vermessen werden. Die Feldstörungen konnten 
dann mittels Sextupol-, Dekapol- und Dodekapol-Spulen, die um 
die Strahlrohre in den Kryostaten der Dipole beziehungsweise 
Quadrupole angeordnet wurden, kompensiert werden. \addbigparskip

Etwas Erschrecken gab es aber doch, als man entdeckte, 
dass sich die eingefrorenen Wirbelströme \index{eingefrorene Ströme}
über 1 bis 2 Stunden langsam und unregelmäßig veränderten. Außerdem 
 hingen die Feldstörungen auch noch von der Vorgeschichte des supraleitenden 
Materials ab und damit von der Herstellung. Die Effekte waren bedeutend 
größer als zulässig. 

Als dies bekannt wurde, erschien in der angesehenen und auch 
in allen Forschungsministerien gelesenen Zeitschrift \glqq{}Nature\grqq{} 
ein Artikel \cite{Nat90}, in dem gewarnt wurde, dass HERA mit einem 
Protonen-Einschuss aus PETRA bei 40~GeV keine brauchbare Luminosität 
erreichen 
werde; der dick aufgemachte Titel lautete \glqq{}HERA magnets may 
need to be upgraded\ldots Upgrade to cost \$300 million\grqq{} -- wobei 
die letztere Zahl wohl durch das Beispiel des amerikanischen SSC-Beschleunigers
 inspiriert war. Dort war man wegen des \index{SSC- Beschleuniger}
Effekts sehr verunsichert. Man glaubte, das Problem nur durch eine sehr 
kostenaufwendige Erhöhung der Energie des Einschussbeschleunigers von
1000~GeV auf 2000~GeV sowie eine Vergrößerung der Apertur der Magnete lösen
 zu 
können.\footnote{Zitat aus~\cite{Nat90}: \glqq{}US researchers familiar with the 
problem are sceptical that West German scientists will solve a problem that 
stumped teams of SCC planners\grqq{}.}  

Beim 
DESY sah man die Sache mit Gelassenheit, und glücklicherweise taten das auch 
die Geldgeber. Den Ausweg hatte Peter Schmüser \index{Schmüser}  
aufgezeigt, der mit seinen Schülern bei dem Studium der eingefrorenen
Ströme Pionierarbeit geleistet hatte.  
Der Ausweg war im Prinzip 
 einfach und kostete wenig. Um im Betrieb während der 
Protonen-Injektion und {\-}Beschleunigung die Korrektur ständig 
anzupassen, brauchte man nur Referenzdipole neben dem Ring aufzustellen, 
die identisch mit den Ringmagneten waren und vom gleichen Strom 
durchflossen wurden. Aus den darin gemessenen Multipolfeld-Werten 
konnten dann laufend die benötigten Korrekturen errechnet und 
die Korrekturspulen der HERA-Magnete entsprechend erregt werden. 
Auch die Herstellerabhängigkeit war kein Problem, solange man 
in jedem Oktanten nur Dipole der gleichen Herkunft verwendete. \addbigparskip 

Der Auftrag an BBC  hatte den deutschen Anteil, also die Hälfte 
der Dipolmagnete, umfasst; die andere Hälfte war der Beitrag 
des italienischen INFN.\index{INFN} Mit der Herstellung der Magnete hatte das 
INFN eine Gruppe italienischer Firmen beauftragt: Europa 
Metalli LMI in Florenz stellte das supraleitende Kabel und Ansaldo 
\index{Ansaldo}
 Componenti in Genua die geklammerten Spulen mit dem Eisenjoch 
her. Der Kryostat und der endgültige Zusammenbau des Magneten 
lagen in der Verantwortung der Firma Ettore Zanon \index{Zanon} in Schio. Die 
italienischen Firmen fertigten nach den identischen Plänen wie 
BBC. Die Arbeiten begannen 1986 mit der Herstellung der benötigten 
Werkzeuge nach den DESY-Vorlagen; 1988 trafen die ersten fertigen 
Dipole aus Italien bei DESY ein. Nach deren erfolgreichen Tests wurde 
die Serienproduktion freigegeben. Die Kalttests, Messungen 
und Nachbesserungen bei DESY erfolgten laufend so wie die Magnete 
kamen. Die Lieferung war ebenso 
wie die der Dipole aus Deutschland im Sommer 1990 komplett. \addbigparskip

Die supraleitenden Quadrupol-Magnete waren im französischen Forschungszentrum 
CEA Saclay bei Paris in Zusammenarbeit mit DESY entwickelt worden.
\index{CEA Saclay} 
Erste Prototypen mit warmem Eisenjoch waren 1983 fertiggestellt 
und hatten in Tests bei DESY problemlos die Spezifikationen erreicht 
oder übertroffen. Man hatte es hier mit weniger starken Kräften 
zu tun als bei den Dipolen. Wie bei den Dipolen wechselte man 
dann zu einer Kalteisen-Konstruktion -- auch dies mit so gutem 
Erfolg, dass schon 1986 die Aufträge für alle 246 Quadrupole 
erteilt werden konnten. Die Serienfertigung des französischen 
50\%-Anteils oblag der Firma Alsthom Belfort.\index{Alsthom}  \addbigparskip

Für die verbleibenden 50\% stellten im Auftrag DESYs  Interatom/KWU 
die geklammerten Spulen und Noell in Würzburg die Kryostate her, unter 
Mitwirkung kompetenter ehemaliger Mitarbeiter von BBC Mannheim. Das 
supraleitende Kabel 
wurde von der Vakuumschmelze Hanau geliefert. Auch die Produktion 
in Deutschland wurde teilweise von Saclay aus technisch betreut. 
Schon 1987 erhielt DESY von Noell den ersten Vorserien-Quadrupol. 
Die Kalttests wurden wie für die Dipole bei DESY durchgeführt. \index{Noell}
Die Herstellung der gesamten Serie wurde 1989 erfolgreich abgeschlossen. 
 Übrigens konnten sich sowohl Noell 
wie auch Alsthom und Ansaldo durch die beim Bau der HERA-Magnete 
erworbenen Erfahrungen später Großaufträge für supraleitende 
Magnete sichern: Diese drei Firmen teilten sich die Lieferung 
der über tausend 15~m langen supraleitenden Dipolmagnete für 
den LHC"=Speicherring des CERN. \addbigparskip

Für die supraleitenden Korrekturelemente, die für die genaue 
Justierung der Optik der Maschine und die Korrektur der chromatischen 
Aberration der Quadrupole erforderlich sind, hatte das holländische 
Hochenergiezentrum NIKHEF in Amsterdam die Zuständigkeit für 
die Herstellung nach einem gemeinsam mit DESY und holländischen 
Firmen angefertigten Entwurf übernommen. Die 462 je 6~m langen 
Quadrupol- und Sextupolspulen wurden aus supraleitendem Draht 
gewickelt und direkt auf dem Strahlrohr fixiert. Der Korrektur-Dipol, 
ein mit supraleitenden Spulen ausgestatteter \glqq{}superferrischer\grqq{} 
Eisenjochmagnet, wurde im Quadrupol-Kryostaten installiert.  
 Die Herstellung lag in den Händen der Firma HOLEC in der Nähe von 
Rotterdam. Dazu kamen superferrische Quadrupole in den geraden Stücken,
die bei DESY gefertigt wurden. \addbigparskip

Im September 1990 wurde schließlich der letzte Magnet in den Ring eingebaut. 
Die kritische Lötung der Hauptstromleitung zwischen den Magneten war von 
Jürgen Holz und seiner Mannschaft ohne einen einzigen Fehler durchgeführt 
worden. \addbigparskip

Obwohl mit fortschreitender Produktion die Qualität der ausgelieferten 
Magnete erheblich zunahm, hatten doch in 80 bis 90\% der Fälle 
kleinere Nachbesserungen bei DESY vorgenommen werden müssen. 
Aber nur wenige Prozent aller gefertigten Magnete mussten zur 
Reparatur an die Herstellerfirma zurückgeschickt werden, und 
nur bei fünf der Magnete hatte es Kurzschlüsse zwischen den 
Spulenwindungen oder einen Defekt im Supraleiter gegeben. 

 Es bedeutete einen gewaltigen technologischen Fortschritt, 
in der industriellen Serienfertigung so komplexer technischer 
Objekte eine derart geringe Ausfallrate erreicht zu haben. Die 
Magnete hatten zudem die Erwartungen hinsichtlich Feldqualität 
und Quenchsicherheit voll erfüllt und teilweise deutlich übertroffen. 
Die Industriefirmen hatten ihre hervorragende Leistungsfähigkeit 
bewiesen, aber sie verdankten ihren Erfolg auch in hohem Maß 
der umsichtigen und sorgfältigen Entwicklungs- und Vorbereitungsarbeit 
der HERA-Physiker und -Ingenieure.  \addbigparskip

\begin{figure}[htbp]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/HERA-Ring}
    	\caption{Blick in den HERA-Tunnel. Oben die supraleitenden Magnete
         des Protonenrings in ihren Kryostaten, darunter der Elektronenring
         (DESY-Archiv). \index{HERA Tunnel}  }
   		\label{heraring}
  	\end{center}
\end{figure}

Ein anderer Alptraum manches verantwortlichen DESY-Physikers 
war nun auch fast überstanden: Die Bedenken, irgendwelche der 
vielen, aus den verschiedensten Ländern und Firmen stammenden 
Komponenten des HERA-Rings könnten am Ende trotz umsichtigster 
Planung nicht zusammenpassen. Es war eine gewaltige Koordinationsaufgabe 
für DESY gewesen, sicherzustellen, dass die vielen beteiligten Firmen 
und Institute, die vorgeblich nach den gleichen Plänen arbeiteten, 
auch wirklich das gleiche fabrizierten. Sie alle hatten ja in 
ihren Werken unterschiedliche Ausrüstungen und Arbeitsabläufe, 
und nicht alles konnte DESY im Detail so genau vorschreiben und 
kontrollieren, wie es wünschenswert gewesen wäre, sonst hätte 
eine Firma unter Umständen gar nicht fertigen können. Man musste 
den Firmen einen gewissen Freiraum einräumen, aber das implizierte 
immer die Gefahr, das irgendetwas auseinanderlief. Auch in 
dieser Hinsicht war der Bau des HERA-Protonenrings ein sehr wagemutiges 
Unterfangen. \addbigparskip 

Nun mussten die Hunderte von Magneten im Ring gekühlt werden 
-- dafür war die riesige Menge von 15 t an flüssigem Helium erforderlich. 
Eine kleinere Verflüssigungsanlage für die Magnettests sowie 
für kältetechnische Versuche war schon zuvor bei der Industrie 
bestellt und am DESY installiert worden. Für den HERA-Ring 
benötigte man allerdings eine Anlage zur Helium-Verflüssigung, die mehr 
als zehnmal leistungsfähiger sein musste als irgendeine Anlage 
dieser Art in Europa. Im Jahr 1983 hatte die Kryogruppe unter Gerhard 
Horlitz \index{Horlitz} mehreren auf diesem Gebiet ausgewiesenen europäischen 
Firmen den Auftrag für die Anfertigung einer vergleichenden 
Studie über zwei unterschiedliche Varianten eines für HERA geeigneten 
Kühlsystems erteilt. Die Ergebnisse wurden ausführlich auch 
mit den Experten des Fermilab und des Brookhaven-Nationallaboratoriums 
(BNL) diskutiert. DESY hatte sich dann für eine große zentrale 
Anlage auf dem DESY-Gelände entschieden anstelle von mehreren 
kleineren, entlang des Ringes verteilten Anlagen, wie sie beim 
Fermilab verwendet wurden. Dafür war eine zweite, 2380 m$^{2}$ große 
Halle neben der Magnetmesshalle errichtet worden.\index{He-Verflüssiger}  \addbigparskip

Nach einer Ausschreibung ging der Auftrag für die komplette Anlage 
im Dezember 1984 an die Firma Sulzer-Escher-Wyss in Lindau (Bayern). Es war 
der größte Einzelauftrag, im Wert von etwa 35 Mio DM, den DESY jemals an die 
Industrie 
vergeben hatte\footnote{Vor der Auftragsvergabe kam es zu einem 
Schriftwechsel mit dem 
bayrischen Ministerpräsidenten Franz Josef Strauss -- eine für  das DESY
neuartige Erfahrung.}. Er umfasste drei 
identische Kältemaschinen, \index{Sulzer} 
von denen jede 6,5~kW Kühlleistung für überkritisches flüssiges 
Helium bei einer Temperatur von 4,3 K sowie 20~kW für gasförmiges Helium von 
40~K 
für die Kühlung der Strahlungsschilde liefern sollte. Dazu kamen 
gewaltige Schraubenkompressoren, eine Tieftemperatur-Helium-Reinigungsanlage 
und eine große Verteilerbox zur Verbindung der Kälteboxen mit 
HERA. \addbigparskip

Die Entscheidung für Sulzer war DESY sehr wichtig gewesen. Die Firmenzentrale in Winterthur (Schweiz) hatte große Erfahrung in der Kältetechnik. Zwar 
lagen die Anforderungen der HERA-Kälteanlage auch für Sulzer 
deutlich jenseits von allem, womit diese Firma bisher zu tun 
gehabt hatte. Aber mit den Ingenieuren der Firma hatte die DESY-Gruppe 
um Gerhard Horlitz eine fruchtbare und vertrauensvolle Zusammenarbeit 
aufbauen können, was für die Detail-Auslegung, den Bau und die 
Inbetriebnahme der Kälteanlage angesichts der komplizierten 
Mechanik und Thermodynamik und eines komplexen Kontrollsystems von größtem
Wert war. Die 
gute Zusammenarbeit war ein wirklicher Glücksfall für DESY. 
Die Anlage ging plangemäß 1987 in Betrieb, zeigte so gut wie 
keine Kinderkrankheiten und sollte sich als außerordentlich 
zuverlässig erweisen. Die Firma Sulzer übernahm auch die Verantwortung
für den Betrieb während der ersten Jahre. \addbigparskip

Das Konzept einer zentralen Kälteanlage erforderte den Bau einer insgesamt 7
 km langen Transferleitung für das flüssige Helium. Vom DESY-Gelände musste 
es 
zum HERA-Tunnel und dann in jeweils eine Hälfte des Rings zu den dort
installierten Kälteboxen 
geführt werden. Auch dies war eine technische Neuerung, 
denn noch nie war irgendwo versucht worden, flüssiges Zweiphasen-Helium 
über so weite Distanzen zu leiten. Als potentielles Problem 
kam die Neigung des Rings von 1\% hinzu. \addbigparskip 
\index{Transferleitung}

Die Transferleitung transportiert das flüssige Helium bei einer 
Temperatur von 4,5 K und einem Druck von 4 bar von der zentralen 
Anlage durch den HERA-Ring zu Kälte-Verteilerboxen im Ring, 
aus denen die einzelnen Magnet-Oktanten gespeist werden. Es fließt 
als kaltes Gas von 4,6 K zu den Kompressoren der Kälteanlage 
zurück. Außerdem liefert die Kälteanlage Heliumgas mit einer 
Temperatur von 40 K zur Kühlung der Strahlungsschilde der Magnete; 
dieses Gas kehrt mit 75 K zurück und kühlt dabei den Strahlungsschild 
der Transferleitung, der außen von Superisolation umhüllt ist.  
Dies alles ist in einer gemeinsamen evakuierten Röhre von 50 
cm Durchmesser untergebracht. Anders als Fermilab hatte DESY 
auf die Verwendung flüssigen Stickstoffs für die Kühlung der 
Strahlungsschilde verzichtet und auch hierfür Helium verwendet; 
dieses kann bei einem Ausfall der Regelung nicht wie Stickstoff 
einfrieren. Außerdem wird beim Arbeiten im Tunnel so ein Sicherheitsrisiko 
vermieden, denn sollte einmal ein Leck entstehen, so steigt das 
Helium nach oben, so dass im unteren Bereich des Tunnels keine 
Erstickungsgefahr besteht. \addbigparskip

Wie die Kälteanlage war auch der Bau der Transferleitung ein 
Großprojekt im Wert von etwa 25 Mio DM. Nach intensiven Verhandlungen ging 1987 der Auftrag an die Münchner Firma Linde, die einen sehr intelligenten Entwurf geliefert hatte und die Ingenieurleistungen bereitstellte;
die Rohrleitungen wurden von der Firma Babcock als Subkontraktor \index{Linde} 
ausgeführt. Ein wesentlicher Grund, das Projekt an Linde zu geben, war deren 
Kompetenz für die Superisolation; tatsächlich konnte DESY durch Bündelung 
der eigenen Erfahrungen mit denen von Linde später erhebliche Einsparungen 
in den Betriebskosten der Heliumanlage erzielen. Die Fertigung und 
Installation der Transferleitung war 1989 so weit fortgeschritten, 
dass Teile der Leitung getestet werden konnten, und 1990 wurde 
die gesamte Leitung erfolgreich in Betrieb genommen. \addbigparskip

Der erste fertiggestellte HERA-Oktant wurde im März 1990 
kaltgefahren und mehrere Monate lang auf Betriebstemperatur gehalten, 
ohne dass sich Störungen zeigten. Und noch vor der Weihnachtspause 
1990 konnte der gesamte Protonenring heruntergekühlt werden. 
Sowohl die Abkühlprozedur wie der stationäre Betrieb funktionierte 
quantitativ wie vorgesehen. Alle Regelungen arbeiteten einwandfrei. 
Die Kälteleistung entsprach den vorgesehenen Werten. Die 
überlebenswichtigen, von Hubert Mess \index{Mess} entworfenen 
Sicherheitseinrichtungen 
für den Quenchfall funktionierten zuverlässig. \addbigparskip

Die schwierigste Hürde beim HERA-Bau war genommen. 



\section{Tunnel und Hallen }

\index{HERA Tunnel}\index{HERA Hallen}
HERA ist weltweit der einzige Großbeschleuniger, der mitten 
im bewohnten Gebiet einer Großstadt betrieben wird. Es war deshalb 
geboten, die Bevölkerung Hamburgs -- insbesondere 
die direkt von dem Bauvorhaben betroffenen Bürger -- frühzeitig 
über die für HERA geplanten Baumaßnahmen und ihre Auswirkungen 
zu informieren. Nun musste das gutnachbarschaftliche Verhältnis, 
das DESY stets durch eine sachliche Öffentlichkeitsarbeit, zahlreiche 
Führungen sowie beinahe alljährliche Besuchstage für jedermann 
gepflegt hatte, seine Bewährungsprobe bestehen. \addbigparskip

Bereits im Herbst 1980 war den direkt vom HERA-Bau betroffenen 
Bürgern das Bauvorhaben erläutert worden. Eine Anhörung hatte 
stattgefunden, bei der die Baumaßnahmen und ihre Auswirkungen 
erörtert wurden. Bedenken wurden nur von wenigen Anwohnern erhoben. 
DESY konnte sie überzeugen, dass die zusätzliche Strahlendosis 
durch den HERA-Betrieb nirgendwo an der Erdoberfläche mehr als 
3\% des natürlichen Strahlungsuntergrunds betragen würde und 
in dem Bereich, in dem der Tunnel unter Wohngrundstücken verläuft, 
dank der dort größeren Tiefe des Rings sogar weniger als 1\%. \addbigparskip

Da in Deutschland privates Grundeigentum bis zum Mittelpunkt 
der Erde reicht, kann ein Grundstück nur mit Zustimmung des 
Grundeigentümers untertunnelt werden. Im Bereich der Tunneltrasse 
lag außer einigen Dutzend Einfamilienhäusern auch ein Grundstück, 
auf dem sich ein größeres Wohnhaus mit Eigentumswohnungen befand, 
denen jeweils Anteile am Grundstück zugeordnet waren. So war 
der HERA-Bau schließlich von dem Einverständnis von mehr als 
200 Eigentümern abhängig, mit denen auch die Entschädigung 
für eine hypothetische Wertminderung ihrer Grundstücke ausgehandelt 
werden musste. Dies tat im Auftrag DESYs das Bundesvermögensamt 
Hamburg. Dabei ergab sich zwar der ein oder andere kuriose Einblick 
in menschliche Eigentümlichkeiten, aber im ganzen konnte die Aktion 
erstaunlich rasch, reibungslos und friedlich abgewickelt werden. \addbigparskip

Der unterirdische Ringtunnel von insgesamt 6,3~km Länge sah 
vier 90\ensuremath{^\circ}-Bögen vor, die durch vier jeweils 360~m lange 
gerade Stücke miteinander verbunden waren. In diesen waren die 
Beschleunigungsstrecken, die Fokussierungs- und Ablenkungsmagnete 
für die Wechselwirkungspunkte und die Spinrotatoren unterzubringen; 
dies erforderte einen lichten Durchmesser von 5,2 m, während 
in den Bögen 3,2~m ausgereicht hätten. Die Ausschreibung zeigte 
aber, dass es preislich und vom Zeitbedarf her günstiger war, 
dem gesamten Tunnel mit dem gleichen Durchmesser von 5,2~m vorzutreiben. \addbigparskip 

DESY hatte das Ingenierbüro der Beratenden Ingenieure Dr.-Ing. 
Rolf Windels und Dr.-Ing. Günter Timm in Hamburg mit der Wahrnehmung 
und Koordinierung aller Bauaufgaben einschließlich Entwurf, 
Ausschreibung und Bauaufsicht beauftragt. Die Bauausführung 
lag formal in der Verantwortung der Hauptabteilung Schnellbahnen 
des Tiefbauamtes Hamburg. Die ausführenden Firmen bildeten eine 
\glqq{}Arbeitsgemeinschaft HERA\grqq{}, in der die erfahrene Firma Wayss 
\& Freytag AG die technische Federführung innehatte; die weiteren 
Teilnehmer waren die Dyckerhoff \& Widmann AG, Hochtief AG, Philipp 
Holzmann AG und August Prien GmbH. Der Bau war durch eine ausgezeichnete 
Zusammenarbeit aller Beteiligten untereinander sowie mit DESY 
geprägt. \index{Windels}  \addbigparskip

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/HERASuedBaust}
    	\caption{Die Baustelle der HERA-Experimentehalle Süd in unmittelbarer 
         Nähe der Trabrennbahn Hamburg-Bahrenfeld (DESY-Archiv).}
   		\label{herasuedbaust}
  	\end{center}
\end{figure}


Die Arbeiten begannen im Mai 1984 mit dem Bau der Detektorhalle 
Süd unmittelbar neben der Hamburger Trabrennbahn. Von den vier 
Experimentehallen liegt nur die Halle West auf dem DESY-Gelände. 
In Richtung der Strahlen sind die Hallen jeweils 25~m lang, 
quer dazu 43~m breit -- mit Ausnahme der Halle West, die nur 
35~m breit ist.  
Die Hallen bestehen aus Stahlbetonkonstruktionen, 
die in offener Bauweise erstellt wurden. Nachdem die während 
des Baus notwendige Absenkung des Grundwassers erreicht war, 
wurden Baugruben ausgehoben und mit gerammten Trägerbohlwänden 
befestigt, die von Erdankern gestützt waren. Die Hallen schwimmen 
gewissermaßen im Grundwasser; die Hallenwände mussten entsprechend 
abgedichtet werden. Den Hallenboden bildet eine 1~m dicke Stahlbetonsohle; 
darüber befindet sich in 15~m Höhe die Hallendecke, die aus Strahlenschutzgründen 
ebenfalls 1~m dick ist, und über dieser noch mehrere, teils 
über-, teils unterirdische Stockwerke. In den Hallengebäuden 
sind auch Kontrollräume, Elektronik, Werkstätten, Labors, Versorgungseinrichtungen 
für die in den Detektoren benötigten Gase sowie weitere Serviceeinrichtungen 
für Experimente und Beschleuniger untergebracht. Nach der Fertigstellung 
waren nur die Zugangsgebäude an der Oberfläche zu sehen. Jede 
Halle wurde mit einem Laufkran von 40 t Tragfähigkeit ausgestattet. 
Lasten können durch einen lotrechten 9~$\times$~6 m$^{2}$ großen Transportschacht 
in die Halle und von dort in den Tunnel gebracht werden. \addbigparskip 

Als einziges anderes Oberflächengebäude außerhalb des DESY-Geländes 
wurde auf einem Hügel im Volkspark ein 25~m hoher Vermessungsturm 
errichtet. So wurden direkte Sichtlinien geschaffen, die erforderlich 
waren, um die Positionen der HERA-Magnete mit einer Genauigkeit 
von besser als 2~mm über den ganzen Umfang des Ringes einmessen 
zu können. \addbigparskip

Im April 1985 war die Halle Süd soweit fertiggestellt, dass 
dort die Schildvortriebsmaschine für das Tunnelbohren zusammengebaut 
werden konnte. Sie war schon im Vorjahr hergestellt, per Schiff 
nach Hamburg gebracht und im Januar 1985 in einer nächtlichen 
Schwertransportaktion zu der HERA-Halle transportiert worden.  \addbigparskip 

\index{HERA Tunnel}
Der HERA-Tunnel verläuft in 10 bis 20~m Tiefe unter der Erdoberfläche 
und taucht dabei bis zu 14~m tief ins Grundwasser ein. Der Tunnelbau 
in losem Sandboden unter dem Grundwasserspiegel ist nicht einfach. 
Das Problem besteht darin, die Tunnelwände während des Tunnelvortriebs 
laufend zu stabilisieren. Man hatte in Hamburg bei anderen 
Tiefbauarbeiten bereits gute Erfahrungen mit dem \glq{}Hydroschild-System\grq{} 
der Firma Wayss \& Freytag gemacht. Hier wird die \glq{}Ortsbrust\grq{}, die 
Abbaufläche, von einer vorderen Schildkammer abgedeckt, die 
mit einer thixotropischen Bentonit-Suspension -- einer Art Tonschlamm 
-- als Stützflüssigkeit unter Überdruck gefüllt ist, so dass 
Setzungen über der Tunneltrasse verhindert werden. Am Kopf der 
Kammer rotiert ein Flügelrad und fräst das Erdreich ab. Das 
abgetragene Material, Sand und Steine werden mit dem Bentonit 
zusammen laufend abgepumpt und durch ein Rohr bis zum nächsten 
Tunnelausgang geführt, wo Sand und Steine absepariert werden, 
während das Bentonit wieder in die Kammer zurückgepumpt wird. 
Das jeweils neu entstandene Stück Tunnelwand wird durch ein 
5,5~m langes Stahlrohr von 6~m Durchmesser solange gehalten, 
bis 1,2~m breite und 30~cm dicke Ringe aus Stahlbeton, die sogenannten 
Tübbings, eingesetzt sind, die nun eine stabile und durch strahlenresistente 
Dichtungsprofile wasserdicht geschlossene Tunnelwand bilden. 
Eine Absenkung des Grundwassers während des Tunnelbaus war bei 
diesem Verfahren nicht erforderlich. Das Bedienungspersonal arbeitete 
hinter dem Schild unter normalem Luftdruck. Die Schildkammer 
war durch eine Druckschleuse begehbar. Gelegentlich traf der 
Bohrkopf auf größere Steine, die dann von Hand aus der Druckkammer 
geholt oder darin zersprengt werden mussten. \addbigparskip

Die Maschine wird mit hydraulischen Pressen, die sich an den 
Tübbings abstützen, vorangedrückt.
 Im Mittel kam man etwa 10~m pro Arbeitstag voran, 
an guten Tagen auch wohl 20 m; es wurde in Tag- und Nachtschichten 
gearbeitet. Sobald ein Tunnelstück im Rohbau fertiggestellt war, 
wurde mit dem Innenausbau begonnen.  

Das Tunnelbohren war nicht 
eben leise, die Erde zitterte, und die Bewohner der Häuser, 
unter denen gerade getunnelt wurde, hatten einige mehr oder weniger 
schlaflose Nächte zu überstehen. DESY bot Übernachtung im Gästehaus 
an, außerdem wurde eine Art Telefonseelsorgedienst bei DESY eingerichtet, 
und die DESY-PR-Abteilung versuchte aufgebrachte 
Gemüter mit Charme und Blumen zu besänftigen -- wobei einmal
mehr die List der HERA-Bauer gefordert war, denn natürlich gibt es
offiziell im Budget einer staatlich finanzierten Forschungseinrichtung
keinen Posten, aus dem man so etwas wie Blumen finanzieren könnte. Eine
sehr wichtige Lektion wurde dabei gleich zu Anfang der Tunnelarbeiten
gelernt, als der Bohrkopf nachts unter einem Haus unerwartet einen riesigen
Findling traf und die Bewohner voller Schrecken über das vermeintliche
Erdbeben in Schlafgewändern auf die Straße stürzten: Man muss die
Betroffenen \emph{vorher} informieren; dabei ist völlige Transparenz
oberstes Gebot. Und tatsächlich 
blieb die ganz überwiegende Zahl der in Mitleidenschaft gezogenen 
Hamburger äußerst gelassen und verständnisvoll.\footnote{Ärger gab es mit 
einem einzigen Ehepaar, das eines Nachts wutschnaubend bei DESY anrief und 
ankündigte, das Tunnelbohren durch eine 
einstweilige Verfügung augenblicklich stoppen zu lassen. Sehr 
beunruhigt doch in der Hoffnung, dies vielleicht noch abwenden 
zu können, fuhr Hermann Kumpfert, der Bereichsreferent des M-Bereichs, 
sofort selbst dorthin -- und war schockiert: Infernalischer Lärm, 
zitternde Wände. Während er noch auf die entnervten Leute einredete, 
kam deren halbwüchsiger Sohn nach Haus -- vermutlich geradewegs 
aus einer Diskothek, denn offenbar konnte er nichts hören, wunderte 
sich über den Aufruhr im Haus und begann mit den Eltern zu streiten, 
dass sie sich über eine Lappalie aufregten und einem so bedeutenden 
Vorhaben Schwierigkeiten in den Weg legen wollten. Kumpfert nutzte 
die familiäre Auseinandersetzung, sich unbemerkt davonzumachen 
-- für diese Nacht war das Tunneln gesichert. Am anderen Tag 
war die Tunnelmaschine schon unter dem nächsten Haus. 
Dies war das Erfolgsrezept des Tunnelbauens: Schnellstmöglich 
voran, bevor sich der Ärger zu hoch aufstaut.} \addbigparskip

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=0.6\textwidth]{Herabilder/Herakles}
    	\caption{Die Tunnelbohrmaschine trifft, nach ihrem 6,3~km langen Weg, 
im August 1987 genau an der vorgesehenen Stelle wieder in der Experimentehalle
 Süd ein (DESY-Archiv). \index{Tunnelbohrmaschine}  }
   		\label{herakles}
  	\end{center}
\end{figure}

Mitte August 1987 hatte die Tunnelbohrmaschine die gesamte Ringstrecke 
ohne Zwischenfälle zurückgelegt und kam -- mit einer Abweichung 
von nur zwei Zentimetern -- wieder an ihrem Ausgangspunkt in der 
Halle Süd an, wo sie demontiert und abtransportiert wurde. \addbigparskip

Während dieser Zeit begab es sich, dass Professor Soergel zu einem
Essen im Hamburger Rathaus eingeladen wurde, das für einen hohen Funktionär
der UdSSR gegeben wurde, einen echten \glq{}hardliner\grq{}.
Als ihm  Soergel am nächsten Tag auf dem DESY-Gelände die
Tunnelbohrmaschine zeigte, war er begeistert und wie umgewandelt. Es stellte
sich heraus, dass er von Haus aus Tunnelbauer war. In der Folge konnte 
die Herstellerfirma mehrere Tunnelbohrmaschinen in die UdSSR verkaufen. \addbigparskip

Die zwei für den Einschuss der Protonen und der Elektronen benötigten 
Verbindungstunnel zwischen PETRA und HERA waren ebenfalls inzwischen 
fertiggestellt. Bei Jahresende 1987 waren auch bereits drei der 
vier Experimentehallen an DESY übergeben, die Fertigstellung 
der letzten Halle folgte kurz darauf. \addbigparskip

Nachdem alle verbleibenden 
Arbeiten an den Gebäuden erledigt waren, konnte DESY-Direktor 
Volker Soergel am 27. Januar 1989 vom Hamburger Bürgermeister 
Prof. Ingo von Münch und Bausenator E. Wagner den \glqq{}Goldenen Schlüssel\grqq{} 
für die HERA-Gebäude in Empfang nehmen. Damit war DESY nun offiziell und 
zeitplangemäß 
der Hausherr aller HERA-Bauten. Die Gesamtkosten von 228 Mio 
DM stimmten, unter Berücksichtigung der Inflationsrate, innerhalb 
von 1\% mit der im HERA-Projektvorschlag angesetzten Summe überein 
-- ein für ein Bauvorhaben der öffentlichen Hand wohl ziemlich 
einmaliges Ergebnis. \addbigparskip

\section{Der Elektronenring}
\index{HERA Elektronenring}
Der Bau des Elektronenrings wurde von Gustav Adolf Voss geleitet. Eine
wichtige Rolle unter seinen Mitarbeitern spielten Ferdinand Willeke, der
später den Betrieb des HERA"=Speicherrings leiten sollte, und Reinhard
Brinkmann, der sich große Verdienste u.a. bei der Konzeption der Optiken 
beider Speicherringe und der Polarisation des Elektronenrings erwarb. \addbigparskip
\index{Willeke}\index{Brinkmann}

Wie PETRA stellt auch der fast dreimal größere Elektronenring 
von HERA wiederum einen Meilenstein in der Entwicklung der 
Elektronenspeicherringe 
dar. Voss und seine Mitarbeiter führten dabei wichtige 
Neuerungen  ein, wobei sie sich die beim Bau 
und Betrieb von PETRA gesammelten Erfahrungen zu Nutze machten. 
Die bedeutendste Neuerung und ein beschleunigertechnischer Durchbruch 
sollte die erfolgreiche Erzeugung und Speicherung longitudinal 
polarisierter Elektronen und Positronen im HERA-Ring werden. 
Damit wurden ganz neue Möglichkeiten für Experimente zur schwachen 
Wechselwirkung erschlossen. \addbigparskip 

Zunächst war aber das wichtigste Ziel die Minimierung der Kosten 
und der Bauzeit -- und tatsächlich blieben die Kosten des Elektronenrings am 
Ende unterhalb des veranschlagten Betrages. Dies war hilfreich, um Mehrkosten
an anderer Stelle aufzufangen. \addbigparskip 

Zu den Kosteneinsparungen trug wesentlich eine 
Neuerung  bei, die modulare Bauweise des Speicherrings. Jede Halbzelle 
des Speicherrings umfasste einen Dipolmagneten, einen Quadrupol- und einen 
Sextupol-Magneten sowie Korrekturmagnete und Strahllagemonitore. Zusammen mit 
Strahlrohr und integrierten Pumpen konnten sie außerhalb des Tunnels zu 
einer stabilen modularen Einheit zusammenmontiert und magnetisch 
und mechanisch genau vermessen werden.  
In den Ringtunnel gebracht, 
benötigte jeder dieser Module nur an einer einzigen Stelle, 
unter dem Quadrupol, eine Stütze; das entferntere Ende des Moduls 
lag auf dem benachbarten Modul auf. So waren für die genaue 
Lagebestimmung und Ausrichtung im Ring für jeden Modul nur wenige 
Justierschrauben einzustellen und damit Aufwand und Zeit für 
Montage und Einmessung der Magnete im Beschleunigertunnel auf 
ein Minimum reduziert. \addbigparskip

Ein Problem dabei war, für den viele Tonnen schweren und 12 
m langen Modul -- davon entfielen 9~m auf den Dipolmagneten -- die 
 hohen Anforderungen an die Biegungs- und Verwindungssteifigkeit 
zu erfüllen. Das Dipoljoch aus Stahllamellen wurde dazu mit 
einem kastenförmigen Stahlträger von 40~$\times$~40 cm$^{2}$ Querschnitt 
umgeben. Hätte man diesen wie ein Rohr geschlossen bauen können, 
dann wäre die mechanische Stabilität leicht zu erreichen gewesen. 
Doch wollte man sich die Möglichkeit offenhalten -- was sich 
als wohlbegründet herausstellen sollte --, die Vakuumkammer in 
den ansonsten fertigen Modul erst später einsetzen zu können. 
Deshalb durfte der Stahlkasten nicht geschlossen sein, sondern 
musste einen breiten Längsschlitz haben; damit war aber jede 
Steifigkeit dahin. Hier half ein einfacher Trick: 
An vier Stellen des 9~m langen Magneten wurden sogenannte Zahnschlösser 
eingesetzt, welche jede Bewegung der oberen relativ zu der unteren 
Kante des Schlitzes verhinderten und damit den starren Körper 
wiederherstellten. Zum Ein- oder Ausbau der Vakuumkammer brauchten 
die Zahnschlösser nur herausgenommen zu werden; nach ihrem Wiedereinsetzen 
war die präzise Geometrie wiederhergestellt -- ein Beispiel unter 
vielen für die kreative Arbeit der DESY-Ingenieure. \addbigparskip 

Da in der konventionellen Bauweise von Dipolmagneten fast die 
Hälfte der Kosten auf die Spulen entfällt, wurde bei HERA eine 
Anordnung geschaffen, die ganz auf Spulen verzichtet. Ein einziger 
massiver Aluminium-Leiter führt den Strom von etwa 10000 A und 
erzeugt das Magnetfeld, das durch ein ihn umgebendes Joch aus 
Stahllamellen geformt wird. Allerdings musste man den gleichen Strom nochmals 
in entgegengesetzter Richtung durch den Tunnel schicken, sonst hätte man in 
der  gesamten Umgebung von HERA ein Magnetfeld erzeugt, durch das alle 
Fernseher- und Monitorbilder gestört worden wären. \addbigparskip

Für das Strahlrohr wurde, statt wie bisher Aluminium, 
 ein 4~mm starkes, stranggepresstes Kupfer-Hohlprofil verwendet. Dies 
absorbiert die Synchrotronstrahlung viel besser und bietet zugleich 
eine bessere Wärmeleitung. So reichte eine zusätzliche 5~mm 
dicke Bleiauf"|lage an kritischen Stellen außen an der Vakuumkammer 
zusammen mit der Abschirmwirkung des Magnetjochs vollkommen aus, um 
das Austreten von Strahlung zu verhindern. Die in der Vakuumkammer 
absorbierte Synchrotronstrahlungs-Leistung von insgesamt mehreren 
Megawatt wird durch Wasserkühlung abgeführt. Verteilte 
Ionengetterpumpen, die das Magnetfeld der Dipole und Quadrupole 
nutzen, halten in der Kammer ein Vakuum von etwa $10^{-9}$ mbar. \addbigparskip

Die Reinigung, Endmontage und Hartverlötung der industriell 
hergestellten bis zu 12~m langen Profile wurde wegen der extremen 
Anforderungen im DESY-Vakuumlabor durchgeführt. Dazu wurde ein 
15~m langer Lötofen installiert, in dem die Pumpen- und Kühlkanäle 
mit den Hauptkammern verlötet werden konnten. \addbigparskip 

Durch die Synchrotronstrahlung nimmt die Energie der Elektronen 
in HERA bei jedem Umlauf um etwa 0,4\% ab. Um diesen Verlust 
auszugleichen wird eine Beschleunigungsspannung von etwa 150 
Mio Volt (MV) pro Umlauf benötigt, zu deren Aufrechterhaltung eine 
Hochfrequenzleistung 
von vielen Megawatt erforderlich ist; davon geht ein größerer 
Teil direkt in den Strahl, der Rest wird als Wärme in den 
Beschleunigungsresonatoren 
verbraucht. Das dazu benötigte große und teure Hochfrequenzsystem 
-- Beschleunigungsresonatoren und Sender -- war glücklicherweise 
bereits bei DESY vorhanden; es war für die Jagd auf das top-Quark 
bei PETRA installiert worden. Man konnte es für HERA direkt 
übernehmen, denn für PETRA genügte nun ein kleines Restsystem, 
da dort die Elektronen nur bis auf 14~GeV, die Einschussenergie 
für HERA, beschleunigt werden mussten. Insgesamt 6 Sender mit 
je zwei 800~kW-Klystrons wurden in den HERA-Hallen Nord, Ost 
und Süd aufgebaut, die 82 in den jeweils 360~m langen geraden 
Strecken aufgestellte PETRA-Resonatoren mit einer Hochfrequenzleistung 
von insgesamt 8~MW versorgen konnten. Die HERA-Halle West war für die
Aufnahme von supraleitenden Resonatoren bestimmt. \addbigparskip

Nachdem die Vorarbeiten und Tests der Magnete erfolgreich abgeschlossen 
waren, gingen ab 1985 die Dipole und kurz darauf auch die anderen 
Magnete in die Serienfabrikation. Sowie 1986 die ersten Magnete 
angeliefert wurden, begann bei DESY die Montage zu Modulen 
und die Vermessung, gefolgt von der Installation im Ringtunnel. 
Nachdem dann im Frühjahr 1987 die 400~m langen Einschusskanäle für 
die Elektronen und Protonen fertiggestellt und getestet waren, 
konnte im November 1987 ein erster Elektronenstrahl in dem neuen 
Injektorsynchrotron DESY~II auf 7~GeV beschleunigt, via PETRA 
zu HERA transportiert und in ein etwa 120~m langes Stück des 
Elektronenrings eingeschossen werden. \addbigparskip  

Im Juli 1988 war schließlich 
die Installation aller 400 Module geschafft; die zusätzlichen 
Quadrupole in den geraden Stücken des Rings befanden sich ebenfalls 
bereits an ihrem Platz. Am 9. August 1988 waren die letzten Vakuumkammern 
eingebaut und der Ring geschlossen; die Evakuierung konnte 
beginnen. \addbigparskip

Die Beschleunigermannschaft hatte sehr hart dafür gearbeitet, 
trotz geländebedingter Verzögerungen beim Tunnelbau und unvorhersehbarer 
technischer Probleme bei der Fertigung der Vakuumkammern diesen 
frühen Termin für die Fertigstellung des Elektronen"=Speicherrings zu 
realisieren. 
Schon eine Woche später konnte der erste Strahl eingeschossen 
werden, und am 20. August 1988 registrierte man bereits einen 
gespeicherten Strahl. Die Elektronen von zunächst 7~GeV Energie 
konnten im HERA-Ring bis auf 13,5~GeV beschleunigt werden. Das 
Hochfrequenz-Beschleunigungssystem war noch nicht vollständig 
betriebsbereit, das Kontrollsystem erst rudimentär. Aber man 
hatte sich möglichst frühzeitig vergewissern wollen, dass die 
Auslegung der Maschine prinzipiell in Ordnung war und sie sich 
bei der Injektion und der Speicherung wie vorausberechnet verhielt. \addbigparskip

Ein Jahr später waren die Provisorien beseitigt. Im September 
1989 konnten wieder Elektronen im HERA-Ring gespeichert werden, 
und der anschließende einmonatige Versuchslauf war sehr erfolgreich. 
Es gelang, Ströme von bis zu 2,9 mA in 20 Teilchenpaketen auf 
die mit der installierten Hochfrequenzleistung maximal erreichbare 
Energie von 27,5~GeV zu beschleunigen. \addbigparskip

Ein Problem beim Speicherringbetrieb mit vielen Teilchenpaketen 
besteht darin, dass sich die Bewegungen der einzelnen Pakete 
durch die von ihnen in den Beschleunigungsresonatoren induzierten 
Felder miteinander koppeln, was zu Instabilitäten der gespeicherten 
Strahlen führen kann. Um dem entgegenzuwirken und den vorgesehenen 
Strom von 60 mA in 200 Teilchenpaketen zu erreichen, wurde ein 
longitudinal und transversal wirkendes Strahldämpfungssystem 
in den HERA-Ring eingebaut, das schnelle Kickermagnete für die 
transversale und 1~GHz-Resonatoren für die longitudinale Bedämpfung 
verwendet. Diese neue DESY-Entwicklung war nach gründlichen 
theoretischen Studien durch R. D. Kohaupt zuvor in PETRA praktisch erprobt 
worden. \addbigparskip 

Außerdem wurden die normalleitenden Beschleunigungsstrecken 
durch supraleitende Beschleunigungsstrecken ergänzt. Die Vorteile 
supraleitender Beschleunigungsstrecken gegenüber normalleitenden 
sind vielfältig. Die elektrischen Verluste sind kleiner,
 die Iris größer. Die Erregung 
von Moden höherer Ordnung, die mit dem Strahl wechselwirken, 
kann durch breitbandige Auskoppler unterdrückt und dadurch die 
Gefahr von Strahl\-instabilitäten reduziert werden. 
 Beim DESY waren bereits seit Jahren 
Versuche mit bei der KFA Karlsruhe und im CERN gebauten supraleitenden 
Beschleunigungsresonatoren unternommen worden. Im Jahr 1982 wurde 
unter der Leitung von Dieter Proch \index{Proch} in Zusammenarbeit mit der 
Universität Wuppertal eine DESY-eigene Entwicklung dieser Technologie 
gestartet, bei der man sehr früh eine enge Kooperation mit der 
Industrie gesucht hatte. Eine erste 9-zellige supraleitende 
Hochfrequenzstruktur 
aus dieser Entwicklung war 1985 über mehrere Monate in PETRA 
getestet und damit der Nachweis erbracht worden, dass supraleitende 
Resonatoren mit Erfolg in Speicherringen eingesetzt werden können. 
Und 1987 hatte eine aus 2~$\times$~4 Resonatorzellen von hochreinem 
Niob bestehende Struktur in einem Badkryostaten beim Test in 
PETRA einen Rekord-Gradienten von über 5~MV/m erreicht. \addbigparskip

Hierdurch ermutigt wurde eine Pilot-Serie solcher Strukturen 
in Zusammenarbeit mit der Firma Dornier gefertigt. Sechs Kryostate, 
je etwa 5~m lang und 1~m im Durchmesser, die jeweils zwei vierzellige 
Resonatoren enthielten, wurden dann 1990 in das gerade Stück 
des HERA-Rings bei der Experimentehalle West eingebaut. \addbigparskip
\index{Resonatoren, supraleitend}

\begin{figure}[htbp]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/SLCavitiesHERA}
    	\caption{Supraleitende Beschleunigungsstrecken in einem geraden Stück 
    des HERA-Elektronenrings (DESY-Archiv).}
   		\label{slcavitieshera}
  	\end{center}
\end{figure}

\index{Supraleitende Resonatoren}
Allerdings war ein dritter Probelauf der Elektronenmaschine erst nach 
einer fast zweijährigen Pause, während der im HERA-Tunnel der 
Protonenring installiert wurde, im Sommer 1991 möglich. 
Dieser Probelauf wurde sehr erfolgreich: Die supraleitenden 
Beschleunigungsstrecken 
konnten mit HERA-Strahl bei einem Feldgradienten von über 4~MV/m 
zuverlässig betrieben und damit die Energie der Elektronen auf 
über 30~GeV gesteigert werden. Und nur wenig später, am 15. 
Oktober 1991, begann dann schon der erste Probelauf bei gleichzeitiger 
Speicherung von Elektronen und Protonen, der am 19. Oktober 1991 in 
der ersten Beobachtung von \textit{ep}"=Kollisionen kulminierte. \addbigparskip 

\section{Der lange Weg zu Elektron"=Proton"=Kollisionen}
\index{HERA Inbetriebnahme}
Nicht nur die beiden HERA-Ringe waren zu bauen, es musste für 
HERA auch eine umfangreiche Kette von Vorbeschleunigern bereitgestellt 
werden. Hierbei konnte DESY durch sorgfältig 
geplante Nutzung aller bereits existierenden Beschleuniger beträchtliche 
Einsparungen erzielen. Allerdings machte dies teilweise umfangreiche 
Umbauten oder Ergänzungen der Maschinen nötig, und die Verwendung 
oft schon sehr betagter Komponenten sollte an einigen Stellen 
zu unangenehmen Überraschungen führen. \addbigparskip

Für die Elektronen und Positronen waren im Prinzip alle Vorbeschleuniger 
bereits vorhanden. Doch das ursprüngliche DESY-Synchrotron entsprach 
längst nicht mehr dem Stand der Technik und wäre nur schwer 
in das komplexe HERA-System integrierbar gewesen. Deshalb wurde 
beschlossen, im gleichen Tunnel ein neues, modernes 
Elektronen-Synchrotron mit getrennten Magneten für die Ablenkung 
und die Fokussierung aufzubauen. Der Bau dieser Maschine, genannt DESY~II, 
lag in den Händen von Günter Hemmie. \addbigparskip
\index{Hemmie}

Dank der bei DESY inzwischen 
gewonnenen Erfahrung und der in den vergangenen zwanzig Jahren 
erzielten Fortschritte im Beschleunigerbau -- nicht zuletzt durch 
den Einsatz moderner elektronischer Regelungs- und Kontrollsysteme 
-- kostete dies nur einen Bruchteil der Zeit und einen Bruchteil 
der Mittel, die für das ursprüngliche Synchrotron hatten aufgewendet 
werden müssen. Eine interessante Neuerung stellte das Vakuumsystem dar: Die 
bis dahin in Elektronensynchrotrons verwendeten kostspieligen und 
empfindlichen Keramikkammern wurden durch sehr dünnwandige Edelstahlrohre von 
elliptischem Profil ersetzt. Um dies möglich zu machen, wurde die
Wiederholfrequenz des Magnetfeldes, die bis dahin 50~Hz gewesen war, auf 12,5 
Hz reduziert. Damit traten nur geringe Wirbelstromverluste 
auf. Aufgelötete Verstärkungsrippen stabilisierten die Kammern gegen 
den Atmosphärendruck. \addbigparskip
\index{DESY~II}

Eine wesentliche Randbedingung beim Bau des neuen Synchrotrons DESY~II war, 
dass für den gleichzeitigen, 
nahezu ständigen Betrieb von DORIS und PETRA vorbeschleunigte 
Elektronen geliefert werden mussten und das Arbeiten im Synchrotrontunnel 
deshalb nur in den kurzen Betriebs\-pausen möglich war. Trotzdem 
konnte DESY~II innerhalb nur eines Jahres, 
zwischen Ende 1984 und Ende 1985, komplett im Ring aufgebaut 
werden. Für die zugehörigen Strahltransportwege und den endgültigen 
Ausbau auf die volle Energie musste man sich allerdings wegen 
des sehr intensiven Betriebs von PETRA in seinem letzten Betriebsjahr 
1986 noch bis Anfang 1987 gedulden. Dann aber konnte DESY~II 
innerhalb weniger Wochen endgültig fertiggestellt und in kürzester 
Zeit erfolgreich in Betrieb genommen werden. Ab sofort übernahm 
die neue Maschine auch die Füllung von DORIS, wo man sich infolge 
der gegenüber dem alten Synchrotron verbesserten Strahlqualität 
über größere und stabilere Akkumulationsraten für die gespeicherten 
Strahlen freuen durfte (siehe Abb.~\ref{desy2und3}). \addbigparskip

Die in DESY~II auf 7~GeV beschleunigten Elektronen und Positronen 
sollten in PETRA in 70 Bündeln auf 14~GeV weiter beschleunigt 
und dann in den HERA-Elektronenring eingeschossen werden. Die 
neue Betriebsart von PETRA erforderte Umbauten des Hochfrequenzsystems, 
den Einbau von Ejektionskickern und einen Rückbau der Wechselwirkungszonen. 
Zusammen mit weiteren, für die Beschleunigung der Protonen in 
PETRA erforderlichen Arbeiten und den notwendigen Strahltests 
nahm dies gute zwei Jahre in Anspruch. \addbigparskip  

Zum Test des HERA-Elektronenrings 
im September 1989 konnte PETRA dann die benötigten beschleunigten 
Elektronen liefern. Zur Unterdrückung der im Betrieb mit vielen 
Teilchenbündeln auftretenden Strahlinstabilitäten musste aber 
auch noch ein longitudinal und transversal wirkendes Strahldämpfungssystem 
entwickelt und in PETRA eingebaut werden, ähnlich wie es später 
auch für den HERA-Ring zur Anwendung kam. Nach der endgültigen 
Fertigstellung konnte dann mit drei PETRA-Beschleunigungszyklen 
eine HERA-Füllung von 210 Teilchenpaketen komplettiert werden. \addbigparskip

Im Gegensatz zu den Elektronen- und Positronenstrahlen musste man bei den 
 Protonen ganz von vorn anfangen -- auch was das Sammeln von 
Erfahrung betraf. Hier griff man soweit als möglich 
auf Entwicklungen anderer Institute zurück. Bei der Quelle für 
die Protonen folgte man dem Vorbild des Fermilab. In einem Plasma 
wurden negativ geladene Wasserstoffionen (H$^{-}$-Ionen) erzeugt. In einem 
Hochfrequenz-Quadrupol 
nach Entwürfen des Instituts für angewandte Physik der Universität 
Frankfurt wurden sie fokussiert und auf 750~keV beschleunigt. 
Als nächstes folgte ein etwa 80~m langer Linearbeschleuniger 
(\glq{}Linac~III\grq{}) vom Alvarez-Typ, um sie auf 50~MeV zu bringen.  
Im November 1988 war der Linearbeschleuniger aufgebaut, getestet 
und betriebsbereit. Dies war ein wesentlicher Beitrag von Uwe Timm, der 30
Jahre vorher schon den ersten Linearbeschleuniger, Linac I, installiert hatte.
\index{Timm}  Auch das Strahlführungssystem für die 50 
MeV H$^{-}$-Ionen, ein Beitrag aus Kanada, war fertiggestellt. \addbigparskip
\index{DESY~III}\index{HERA Protonen Einschuss}

Als nächster Beschleuniger in der Kette war ein 7,5 
GeV-Protonen-Synch\-rotron 
vorgesehen. Es wurde wie DESY~II ebenfalls 
in dem Tunnel des ursprünglichen DESY-Synchrotrons, direkt auf dessen 
Ringträger, aufgebaut und erhielt den Namen DESY~III. 
Man konnte dafür sogar die originalen \glq{}combined function\grq{}-Magnete 
des alten Synchrotrons verwenden; allerdings mussten Quadrupole hinzugefügt 
werden und mit seinen neuen Vakuumkammern, Stromversorgungsgeräten, 
Hochfrequenz-, Kontroll- und Monitorsystemen wurde DESY~III letztlich 
doch eine völlig neue Maschine. Die Demontage des alten und 
der Aufbau des neuen Synchrotrons begann im Winter 1986/87 und 
wurde, wie schon der Bau von DESY~II, im wesentlichen ebenfalls 
innerhalb eines Jahres bewerkstelligt; Restarbeiten folgten 1988 
und gegen Ende dieses Jahres hatte man den ersten umlaufenden Protonenstrahl
 (siehe Abb.~\ref{desy2und3}).  \addbigparskip

\begin{figure}[htbp]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/DESY2und3}
    	\caption{Die zwei neuen HERA-Injektor-Synchrotrons im Ringtunnel des
        ursprünglichen Synchrotrons: Rechts DESY~II für Elektronen und 
        Positronen, links DESY~III für Protonen (DESY-Archiv).}
   		\label{desy2und3}
  	\end{center}
\end{figure}


Zur Injektion in DESY~III werden die H$^{-}$-Ionen des Linac~III zunächst
 auf eine Stripping-Folie gelenkt, wo 
die Protonen von den Elektronen befreit und anschließend in 11 
Teilchenbündeln auf 7,5~GeV beschleunigt werden.\footnote{Durch den 
dissipativen Stripping-Prozess, den Übergang von negativen Wasserstoff\-ionen 
zu Protonen, lässt sich die Qualität des Protonenstrahls, seine Emittanz, 
entscheidend verbessern.}      \addbigparskip

Für die Akkumulation der Protonen im HERA-Ring ist deren Energie von 7,5~GeV 
allerdings noch zu niedrig. Deshalb sollten die von DESY~III 
gelieferten Protonen zunächst in PETRA in 70 Bündeln akkumuliert, 
auf 40~GeV beschleunigt und anschließend durch den neu gebauten 
Transferkanal zu HERA geführt werden. \addbigparskip  

PETRA war 
zwar als eine reine Elektronenmaschine für Strahlenergien von 
nicht viel mehr als 20~GeV entworfen und gebaut worden, doch 
seine Ablenkmagnete konnten so hoch erregt werden, dass die Speicherung 
bei 40~GeV möglich sein sollte. Die hohe Impedanz der Beschleunigungsstrecken 
für die Elektronen stellt jedoch wegen der Multibunch-Instabilitäten ein 
Problem für den Protonenstrahl dar, weshalb er durch eine 120~m lange 
Umgehungsstrecke daran vorbeigeführt werden musste. Auch waren 
für die Protonenbeschleunigung in PETRA die Stromversorgungsgeräte 
aufzurüsten und eigene Beschleunigungs-,\- Monitor- und Kontrollsysteme 
zu schaffen, außerdem Injektions- und Ejektionssysteme für 
die Protonen. Das Hochfrequenzsystem wurde vom \glq{}Institute of Particle 
Physics\grq{} in Kanada beigestellt. 
\index{PETRA~II}\index{HERA Injektor}

Die umfangreichen Arbeiten zum Ausbau von PETRA zum HERA-Injektor 
\glq{}PETRA~II\grq{} für Elektronen, Positronen und Protonen konzentrierten 
sich auf die Jahre 1987 und 1988.  
Als dann 1989 der Ring mit 
dem für 40~GeV Protonenenergie benötigten, gegen früher fast 
doppelt so hohen Magnetstrom getestet wurde, erlebte man eine 
böse Überraschung: Einige der Dipolmagnete zeigten elektrische 
Überschläge zwischen Spule und Magnetjoch. Untersuchungen deckten 
ein Problem von erschreckendem Ausmaß auf: Die Isolation der 
Spulen war durch die starke Strahlung geschädigt, die beim Betrieb 
von PETRA bei den höchsten Energien, während der Jagd nach dem top-Quark, 
erzeugt worden war. Umfangreiche Reparaturen waren unumgänglich: 
143 der insgesamt 224 Magnete, jeder mehr als 5~m lang und 7 
t schwer, mussten ausgebaut, aus dem Tunnel transportiert, 
zerlegt und repariert werden. Auch die den Dipolen benachbarten 
Quadrupole und die Vakuumkammer mussten ausgebaut werden, 
so dass der Aufwand dem Ab- und Wiederaufbau von 2/3 des  
Ringes gleichkam. Gleichwohl konnte die gesamte 
Reparatur in wenig mehr als einem Jahr bewältigt werden, so 
dass PETRA~II Ende 1990 wieder zusammengebaut und funktionsfähig 
war.  \addbigparskip 

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{Herabilder/Knopfdruck}
    	\caption{Feier zur Fertigstellung von HERA am 8.~November 1990:  
Bundesforschungsminister Heinz Riesenhuber leitet durch Knopfdruck die Abkühlung der zweiten Hälfte des Protonenrings ein. Rechts Volker
 Soergel (DESY-Archiv). \index{Riesenhuber} }
   		\label{knopfdruck}
  	\end{center}
\end{figure}


Nachdem am 20. September 1990 der letzte der supraleitenden Magnete 
in den HERA-Ring eingebaut und damit nach dem Elektronenring 
nun auch der Protonenring technisch komplett war, wurde die 
Fertigstellung von HERA nach 6\ensuremath{\frac12}-jähriger Bauzeit am 
8. November 1990 in festlichem Rahmen in Anwesenheit zahlreicher 
Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik begangen.  
Mehr als 320 Firmen und 45 Institute waren am HERA-Bau beteiligt gewesen. 
Die Zusammenarbeit mit der Industrie konnte man nur als sehr 
erfolgreich bezeichnen. Viele Firmen hatten technisches Neuland 
betreten, um die anspruchsvollen Aufgaben für HERA übernehmen 
zu können. Auch die neue Art der internationalen Zusammenarbeit 
war allen anfänglichen Zweifeln zum Trotz zu einem großen Erfolg 
geworden. Italien, Frankreich, Kanada, die Niederlande und Israel hatten 
mit wichtigen eigenen Entwicklungen und bedeutenden Komponentenbeiträgen, 
China, Polen, die USA, Großbritannien, die Tschechoslowakei und die DDR mit 
Fachpersonal geholfen, die USA außerdem durch ihre Pionierarbeit am Fermilab 
und die Arbeiten mit dem supraleitenden Kabel im Brookhaven National 
Laboratory. \addbigparskip 

Die Gesamt-Herstellungskosten\footnote{Dabei sind die \glq{}in kind\grq{} Beiträge des 
Auslands mit ihren nominellen Kosten eingesetzt. Die tatsächlich im Ausland 
entstandenen Kosten können wegen der in den Ländern unterschiedlichen 
Abrechnungsarten nur schwer beziffert werden.} einschließlich 
aller Nebenanlagen, ohne die Detektoren, lagen mit 1013 Mio 
DM im Rahmen der inflationskorrigierten Kostenschätzung von 
1982, wobei als größte Posten 228 Mio DM für Tunnel und Gebäude, 
193 Mio DM für den Elektronenring und 427 Mio DM für den Protonenring 
einschließlich der Kälteanlage zu nennen sind~\cite{Ja90}. \addbigparskip 
\index{HERA Kosten}

Am 15. Dezember begann die Abkühlung des Protonenrings, und 
zu Beginn des Jahres 1991 stand er kaltgefahren und evakuiert 
bereit. Im Februar war man mit PETRA so weit, dass der Protonenstrahl die vorgesehene Energie von 40~GeV erreicht hatte und es gelang, ihn 
zu ejizieren und in den Transferkanal zu HERA zu lenken. Damit 
konnten nun Protonen für den Einschuss in HERA geliefert werden. 
Ende März war auch am HERA-Protonenring alles funktionsbereit, Tests und 
Justierungen vorgenommen und die notwendige Strahlabschirmung aufgebaut.  
Und dann ging es Schlag auf Schlag. In den letzten Märztagen konnten 
versuchsweise zunächst Positronen durch den ganzen HERA-Protonenring geführt 
werden; 
diese kommen mit einer viel höheren Wiederholfrequenz als die Protonen und man
 konnte damit die Strahlmonitore effizient einstellen. Nun musste die Maschine 
noch auf die Protonen abgestimmt werden. Am 15. April 1991 war auch dieser 
Meilenstein erreicht: Man hatte einen umlaufenden Protonenstrahl in HERA. \addbigparskip

%
%\begin{figure}[htbp]
%  \begin{center}
%    \includegraphics[width=0.9\textwidth]{../Herabilder/BjornKontrolpult}
%    	\caption{Björn Wiik am Beschleuniger-Kontrollpult}
%   		\label{bjornkontrolpult}
%  	\end{center}
%\end{figure}
%

Die Freude darüber war leider von kurzer Dauer. Das Hamburger 
Stromnetz fiel aus. Danach musste man mühsam alles 
wieder einschalten und hochfahren. Als dies fast geschafft 
war, passierte das gleiche noch einmal. Daraufhin stellte man einen 
Schaden an einem Magneten bei PETRA fest. Und um das Maß voll 
zu machen, versagte auch noch das Kontrollsystem für die Kälteanlage. So 
wurde die Zeit vom 10. bis 14. April damit verbracht, 
sich um ein Malheur nach dem anderen zu kümmern. Am 14. April 
hatte sich bei Wiik und seinen Leuten, die im Kontrollraum arbeiteten, 
eine Art Galgenhumor breitgemacht -- doch plötzlich, um Mitternacht, 
gelang wieder ein Umlauf in HERA und kurz darauf hatte man einen 
Strahl, der 10000 Umläufe und mehr überlebte. Dann wurde die 
Hochfrequenz eingeschaltet und alles stimmte -- und innerhalb 
von wenigen Stunden hatte man am 15. April 1991 frühmorgens einen 
gespeicherten Protonen-Strahl. Er hielt sich nur etwa eine halbe Minute 
lang in der Maschine, aber wichtig war, dass man nun wusste, 
dass die Maschine prinzipiell in Ordnung war. \addbigparskip 

Am 26. April waren die Bedingungen soweit verbessert, dass die 
Protonen, vom Hochfrequenzsystem eingefangen, als gebündelter 
Strahl bereits einige Minuten lang zirkulierten, und am 1. Mai 
konnte man Protonen von 40~GeV mit einer Strahllebensdauer von 
bis zu 30 Minuten im HERA-Ring speichern. \addbigparskip

Danach wurde nochmals der Elektronenring getestet, nunmehr mit supraleitenden 
Beschleunigungsstrecken und einem Strahldämpfungssystem ausgerüstet. Ende 
Juli konnte die Inbetriebsetzung der Protonenmaschine weitergehen, wobei 
man sich zunächst auf das Verhalten der Maschine bei 
der Injektionsenergie von 40~GeV konzentrierte. Dies war wegen der 
nichtlinearen 
Feldverzerrungen durch die eingefrorenen Wirbelströme eine besonders 
kritische Phase des HERA-Betriebs. In den Studien wurde 
 bald ein gutes Verständnis der Maschine erreicht, 
und die Strahllebensdauer konnte auf bis zu drei Stunden gesteigert 
werden. \addbigparskip

Damit waren die Voraussetzungen geschaffen, nun auch die Beschleunigung 
der Protonen zu versuchen. Das Hochfrequenzsystem zur 
Speicherung und Beschleunigung, mit zwei Resonatoren einer Frequenz 
von 52~MHz zur Beschleunigung und vier Resonatoren für 208~MHz 
zur Bunchkompression, war teilweise als kanadischer Beitrag in 
Kanada gebaut und im Vorjahr installiert worden; es war
 betriebsbereit. Die Versuche begannen im September, und am 
8. Oktober hatte HERA seine vorläufige Endenergie von 480{\nobreakspace}GeV 
 erreicht. Man wollte die supraleitenden 
Magnete zu diesem Zeitpunkt noch nicht mit dem vollen Strom erregen, 
weil die für den Fall einer schnellen Stromabschaltung vorgesehenen 
Sicherheitseinrichtungen zuvor noch besser erprobt werden mussten. \addbigparskip 

Inzwischen waren auch die anfänglichen Schwachstellen der Protonen-Vor\-beschleu\-niger und des HERA-Rings selbst weitestgehend erkannt und beseitigt, und das gesamte Protonensystem arbeitete nahezu störungsfrei. 
So konnte man am 10. Oktober den spannendsten Teil der HERA-Inbetriebset\-zung 
angehen: Elektronen und Protonen zur Kollision zu bringen. Da die 
gegenläufigen Teilchenbündel mit einer Genauigkeit von etwa 
einer Nanosekunde synchron durch den Wechselwirkungspunkt laufen 
müssen, war eine sorgfältige zeitliche Synchronisation der 
Hochfrequenzsysteme erforderlich. Außerdem mussten die Teilchenbahnen transversal mit einer Genauigkeit von etwa 0,1~mm zur Deckung 
gebracht werden. Um die Elektron"=Proton"=Kollisionen nachweisen zu können, 
hatten beide Experimentekollaborationen, H1 und ZEUS, in ihren 
Wechselwirkungsregionen Luminositätsmonitore aufgebaut. Mit ihnen konnte die 
bei den Kollisionen in Vorwärtsrichtung emittierte Kleinwinkel-Bremsstrahlung 
durch Elektron-Photon-Kalorimeter nachgewiesen werden. \addbigparskip 
\index{HERA Fertigstellung}

Am 19. Oktober 1991 war es geschafft: Der Luminositätsmonitor 
des H1-Experiments in der Experimentehalle Nord registrierte 
die ersten Elektron"=Proton-Wechselwirkungen (Abb.~\ref{heralog}).  \addbigparskip

\begin{figure}[htb]
  	\begin{center}
    	\includegraphics[width=0.6\textwidth]{Herabilder/HERALog}
    	\caption{Björn Wiiks Logbucheintrag der ersten Beobachtung von 
            Elektron"=Proton"=Kollisionen in HERA am 19.\,10.\,1991 (DESY-Archiv).}
   		\label{heralog}
  	\end{center}
\end{figure}


Hatte man sich bei diesen Versuchen zunächst auf nur jeweils 
ein Teilchenpaket in jedem Ring beschränkt, so konnten
bald auch Kollisionen von zehn gegen zehn gespeicherten Teilchenpaketen 
in beiden Wechselwirkungspunkten, Nord und Süd, reproduzierbar 
beobachtet werden. Offensichtlich wurden die umlaufenden Strahlen 
durch die Wechselwirkungen nicht zerstört. Knapp 20 Jahre 
nach dem ersten schriftlichen Vorschlag war damit der Existenzbeweis 
für stabile kollidierende Elektron"=Proton-Strahlen erbracht und Björn 
Wiiks Ziel, kollidierende Strahlen zur Untersuchung der Elektron"=Proton-Wechselwirkungen zur Verfügung zu haben, endlich realisiert!  \addbigparskip

In einem nächsten Schritt war nun das Zusammenspiel von 
HERA und den Detektoren zu testen. Die HERA-Erprobung wurde beendet, 
so dass im Dezember 1991 die beiden Wechselwirkungszonen in den 
Experimentehallen Nord und Süd freigeräumt werden konnten. Hier 
standen die Detektoren H1 und ZEUS bereit, auf Schienen 
in die Strahlposition gefahren zu werden. Gegen Ende März 1992 
waren sie in Position, das Beschleuniger-Vakuum wieder hergestellt 
und die Abschirmung aufgebaut. Vor den Detektoren waren innerhalb 
der Vakuumkammern Kollimatoren für Synchrotronstrahlung und 
geladene Teilchen eingebaut worden.  

Im April konnten die Beschleuniger 
anlaufen. Das Quenchschutzsystem für die supraleitenden Magnete 
war inzwischen bei höheren Magnetströmen getestet worden und 
so durfte man nun wagen, die Protonen auf die Höchstenergie 
von 820~GeV zu beschleunigen, was ohne größere Probleme gelang. \addbigparskip

Am 31. Mai 1992 waren beide HERA-Ringe für den Kollisionsbetrieb 
 mit 26,7~GeV Elektronen- und 820~GeV Protonenenergie bereit. 
In beiden Detektoren, H1 und ZEUS, konnten Elektron"=Proton-Wechselwirkungen 
registriert werden. Nachdem die wichtigsten Einstellarbeiten 
an den verschiedenen Detektorkomponenten im laufenden Beschleunigerbetrieb 
vorgenommen waren, stand Ende Juni der eigentlichen Datennahme nichts mehr 
im Wege. Im Lauf weniger Wochen wurden bereits hinreichend Daten 
aufgezeichnet, so dass am 7. August auf der Internationalen 
Hochenergiekonferenz 
in Dallas (Texas, USA) erste Ergebnisse vorgestellt werden konnten. 
Der Betrieb der HERA-Maschine erwies sich als reproduzierbar und zuverlässig. 
Bei Jahresende war eine integrierte Luminosität von 50 nb$^{-1}$ 
und eine maximale Luminosität von 20\% des Sollwerts erreicht. \addbigparskip

Damit war die erste Phase einer großen Erfolgsgeschichte abgeschlossen.
HERA war entgegen aller Skepsis innerhalb des Budgets und im Zeitplan
fertiggestellt worden. Mit einer ganzen Reihe technischer Innovationen 
war die Maschine auch ein Markstein im Beschleunigerbau. Die 
Tabelle~\ref{tab-heraneu} zeigt einige von ihnen. \addbigparskip

\begin{table}[htb]
%\centering
\caption{Wichtige technische Innovationen beim HERA-Bau}
%\vspace{2.5ex}
\renewcommand{\arraystretch}{1.1}
\begin{tabular}{l}
\toprule
Supraleitende Magnete, geeignet zur industriellen Massenfertigung \\
Hochstromzuführung für supraleitende Magnete \\
Korrekturverfahren für die Wirbelströme in supraleitenden Magneten \\
Helium-Verflüssigungsanlage hoher Leistung \\
Transfer von flüssigem Helium über große Distanzen \\
Modularer Aufbau des Elektronenrings \\
Entwicklung von Hochleistungsklystrons gemeinsam mit der Industrie \\
Spinrotatoren für Elektronenspeicherringe \\
\bottomrule
\end{tabular}
\label{tab-heraneu}
\end{table}


Als sich Volker Soergel mit dem Ablauf seiner über zwölfjährigen 
Amtszeit als Vorsitzender des Direktoriums Ende Februar 1993 von 
DESY verabschiedete, um an seine Heimatuniversität Heidelberg 
zurückzukehren, hatte er DESY in eine neue Epoche geführt, wie 
sein Nachfolger Björn Wiik in seiner Würdigung von Soergels 
Tätigkeit bei DESY mit Recht feststellen konnte. Doch nicht 
nur das: Mit HERA hatte eine ganz neue Ära in der Geschichte 
der Elektron"=Proton-Wechselwirkungen begonnen. Für seine Verdienste
um den Ausbau von DESY und vor allem um den Aufbau internationaler
Wissenschaftskooperationen wurde Volker Soergel 1993 das Bundesverdienstkreuz 
erster Klasse verliehen. \addbigparskip
\index{Soergel}\index{Wiik}\index{Bundesverdienstkreuz}


\section{Die Planung der Experimente }

\index{HERA Experimente}
Noch in der gleichen Woche im Februar 1983, in der die Grundsatzentscheidung 
für HERA mitgeteilt wurde, fanden sich bei DESY etwa 200 Physiker 
aus dem In- und Ausland zum ersten Workshop speziell über die 
Experimente-Technik für HERA zusammen. Man teilte sich in sechs 
Arbeitsgruppen auf, um jeweils ein bestimmtes Thema zu bearbeiten: 
Die Auslegung der Wechselwirkungszonen, Detektor-Technologien, 
die Messung der elektroschwachen Ströme und Strukturfunktionen, 
Photoproduktionsprozesse, die Suche nach neuen, \glq{}exotischen\grq{} 
Prozessen und Teilchen, und schließlich die Frage der Verwendung 
existierender Detektoren, etwa der PETRA-Detektoren, für Experimente an 
HERA.  

Nach zweimonatiger Arbeit traf man sich wiederum bei DESY, um 
sich gegenseitig über die Fortschritte zu informieren, und im 
Juni 1983 fand ein abschließendes dreitägiges Treffen in Amsterdam 
statt, gemeinsam von DESY, ECFA und dem holländischen 
Hochenergiephysik-Institut 
NIKHEF organisiert. Die Ergebnisse füllten ein dickes Buch \cite{Ams83}. \addbigparskip

Die Arbeitsgruppen hatten auf den in der ECFA/DESY-Studie von 1980 
\cite{ECFA80} geleisteten Vorarbeiten aufgebaut und sie erheblich vertieft. Es 
wurde klar, dass die HERA-Experimente in mehreren wichtigen Punkten mit 
neuartigen Herausforderungen konfrontiert sein würden. 
 Wegen der unterschiedlichen Strahlimpulse der Protonen 
und Elektronen würden viele der zu messenden Sekundärteilchen stark auf die 
Richtung des 
Protonenstrahls (\glq{}in Vorwärtsrichtung\grq{}) konzentriert sein, was eine 
aufwendige Instrumentierung 
 in der Protonenrichtung erforderlich machte. Die Detektoren mussten aber
 auch für große Winkel sehr gut instrumentiert sein, denn zu den 
interessantesten Ereignissen würden gerade solche mit hohen 
Transversalimpulsen gehören.
Man musste bei HERA deshalb alle mit hohem Transversalimpuls gestreuten 
Elektronen gut identifizieren können, und außerdem kam es auf eine 
möglichst genaue Energie- und Impulsmessung an.
 Absolut wichtig für die Entdeckung jeder \glq{}neuen 
Physik\grq{} war auch die sichere Identifizierung von Myonen. \addbigparskip 

Nun fingen vor allem in den PETRA-Kollaborationen viele Physiker 
an, sich ernsthaft mit Plänen für HERA-Detektoren zu befassen. \addbigparskip

Wichtige Impulse kamen von zwei Physikern, die DESY 1984 als leitende 
Wissenschaftler hatte gewinnen können: Franz Eisele \index{Eisele} und Robert 
Klanner. 
Eisele von der Universität Dortmund brachte \index{Klanner}
seine vieljährige Erfahrung mit Experimenten zur tief unelastischen 
Neutrinostreuung ein, die er in der Steinberger-Gruppe\footnote{Jack 
Steinberger, CERN, Nobelpreis für Physik 1988} am CERN 
gesammelt hatte. Er sollte für die gesamte Bauzeit und noch 
viele Jahre länger der Sprecher einer der 
Experimentekollaborationen sein. Klanner kam aus dem Max-Planck-Institut 
für Physik in München und zählte zu den angesehensten Experten 
für neue Detektortechnologien; er spielte eine führende Rolle 
in der zweiten HERA-Kollaboration und sollte in den späten 
neunziger Jahren die Leitung des DESY-Forschungsbereichs übernehmen. \addbigparskip

Die definitive Genehmigung von HERA im April 1984 verstärkte den Druck, nun 
auch das Experimenteprogramm von HERA festzulegen. Zu diesem Zweck lud 
DESY, diesmal gemeinsam mit dem italienischen INFN, im Oktober 1984 zu einem 
dreitägigen \glq{}Diskussionstreffen über HERA-Experi\-mente\grq{} in Genua ein. Dabei 
sollte das nunmehr nach einem festen Zeitplan vorangehende HERA-Projekt 
nochmals allen, die sich an den Experimenten beteiligen wollten, vorgestellt 
werden. \addbigparskip  

DESY hatte angekündigt, dass in einer ersten Runde höchstens 
drei Experimente genehmigt werden würden, keinesfalls vier. 
Dafür gab es zwei Gründe. Erstens wollte man vermeiden, später 
mit vier möglicherweise sehr ähnlichen Detektoren dazustehen 
und keine Wechselwirkungszone mehr zur freien Verfügung zu haben, 
wenn vielleicht unerwartete Entwicklungen den Einsatz eines neuen, 
andersartigen Detektors verlangten. Und zweitens schien 
es richtig, die beschränkten Mittel, welche die Physikergemeinschaft 
würde aufbringen können, nicht auf zu viele Detektoren zu verteilen, 
von denen jeder dann vermutlich unterfinanziert sein dürfte. 
Zur gleichen Zeit waren ja die vier großen LEP-Detektoren am CERN im 
Bau und nahmen die Budgets vor allem der europäischen Experimentiergruppen 
in erheblichem Maß in Anspruch. \addbigparskip 

Auf einer weiteren Randbedingung hatte Soergel bestanden: Nur 
Physiker, die nicht zugleich an einem LEP-Experiment 
beteiligt waren, sollten zu den HERA-Experimenten zugelassen 
werden. Dies war ein Novum, griff es doch in die bisher als heilig 
angesehene Entscheidungsfreiheit der Universitätsgruppen ein. 
Kein Wunder, dass sich manches Professorenego verletzt fühlte 
und Soergels Diktum im Wissenschaftlichen Rat nicht gerade auf Begeisterung stieß. Es war auch in gewisser Weise schmerzlich, weil viele 
kompetente Gruppen in Europa, und gerade auch in Deutschland, 
nicht an HERA geglaubt und sich deshalb einem LEP-Experiment 
angeschlossen hatten, obwohl sie eigentlich gern bei HERA experimentiert 
hätten. Doch das Prinzip wurde durchgesetzt. So erreichte 
DESY, dass an den Experimenten bei HERA ausschließlich Physiker 
mitwirkten, die für ihre wissenschaftliche Zukunft ganz auf 
HERA gesetzt hatten und in den kommenden Jahren daran mit ungeteiltem 
Engagement arbeiten würden. \addbigparskip

Das Treffen in Genua \cite{Gen84} bot eine gute Gelegenheit, Ideen und 
Entwürfe 
für Detektoren und Techniken vorzustellen und um Kollaboranten 
zu werben. Die mehr als 250 Teilnehmer diskutierten in einer 
von Optimismus und Enthusiasmus geprägten Stimmung. Endlich 
hatte man eine klare Perspektive für die HERA-Experimente. Die bereits 
vorhandenen 
Ansätze zur Bildung von Kollaborationen -- als Kristallisationskeime 
hatten die PETRA-Experimente CELLO, JADE und TASSO gewirkt 
-- begannen sich weiterzuentwickeln. Die Zeit drängte, denn DESY hatte Ende 
Juni 1985 als Endtermin für die Abgabe von verbindlichen Absichtserklärungen 
für Experimente festgelegt. \addbigparskip

So dauerte es nach dem Treffen in Genua denn auch nicht 
lange, bis sich im Frühjahr 1985 zwei große internationale 
Kollaborationen aus je 150 bis 200 Wissenschaftlern für die 
HERA-Experimente zusammengefunden hatten. An beiden Kollaborationen waren 
DESY-Wissenschaftler etwa vergleichbar stark beteiligt. Die Idee des Recycling 
eines PETRA-Detektors war aufgegeben worden. Stattdessen waren zwei 
 ehrgeizige Entwürfe entstanden, die beide um den Status als 
bester möglicher Detektor für die HERA-Physik wetteiferten. 
\index{H1-Detektor}\index{ZEUS-Detektor}

Die Detektor-Vorschläge und das damit auszuführende Experimentierprogramm 
wurden in Absichtserklärungen ausführlich beschrieben \cite{H185,ZEU85} und 
termingerecht bei DESY eingereicht. Die Kollaborationen hatten ihren Detektoren
 die Namen H1 und ZEUS gegeben; als Sprecher hatten sie sich Franz Eisele 
\index{Eisele} 
für H1 und Günter Wolf\footnote{Damit wurde Günter Wolf zum dritten
Mal Sprecher einer großen Speicherring-Kollaboration.} 
\index{Wolf} für ZEUS gewählt. Auf die
beiden Sprecher wartete eine
große und schwierige Aufgabe. Sie mussten den Bau eines hochkomplexen
Detektors leiten und koordinieren, mit einer Schar von einigen hundert 
Physikern aus Nationen rund um die nördliche Halbkugel. Auftretende Probleme
und Kontroversen mussten sie Kraft ihres wissenschaftlichen Ansehens und
ihrer Kompetenz lösen. Dass der Bau der Detektoren gelang, ist nicht zum
geringsten auch das Verdienst dieser beiden Persönlichkeiten. \addbigparskip

Im Juli 1985 wurden die Detektor-Vorschläge der wissenschaftlichen 
Öffentlichkeit und dem \glq{}Physics Research 
Committee\grq{} vorgestellt. 
Beide Vorschläge sahen zum Nachweis und zur Impulsmessung der 
geladenen Reaktionsprodukte supraleitende Solenoid-Magnete vor, 
mit Spurenkammern zum Nachweis und zur 
Impulsmessung aller die Wechselwirkungszone verlassenden geladenen 
Teilchen im Inneren. 
Für die Vorwärtsrichtung waren 
große Spurenkammer- und Übergangs\-strahlungs-Anordnungen 
vorgesehen. Zur Identifizierung und Messung der Myonen 
sollten die Eisenjoche der Magnete mit großflächigen Nachweiskammern 
ausgerüstet werden, ergänzt durch Nachweisanordnungen in 
Vorwärtsrichtung. 

Ein Problem war dabei die Beeinflussung der Elektronen- 
und Protonenstrahlen des Speicherrings durch das Solenoid-Magnetfeld der
Detektoren. Es würde u.a. die Polarisation des Elektronenstrahls 
vollständig zerstören. Rechnungen zeigten, das diese Störung kompensiert
werden kann durch einen zweiten Solenoidmagneten mit entgegengesetzter
 Feldrichtung. Um die Länge des Kompensations-Magneten klein zu halten, 
wurde eine hohe Feldstärke gewählt; beim
ZEUS-Detektor waren es 5 Tesla. \addbigparskip

Die wichtigste Komponente jedes Detektors und zugleich diejenige, 
in der sich die beiden Vorschläge besonders signifikant unterschieden, 
war das Kalorimeter. Von vornherein war klar: Je besser das Kalorimeter, 
desto mehr würde man aus den HERA-Experimenten lernen. In der 
Teilchenphysik realisiert man Kalorimeter meist als schichtförmige 
Anordnungen aus \glq{}passivem\grq{} Absorbermaterial und 
\glq{}aktivem\grq{} Nachweismedium, in denen die von 
hochenergetischen 
Quarks und/oder Gluonen erzeugten Teilchenschauer (Jets) von Hadronen 
möglichst 
vollständig absorbiert werden. Das dabei im Kalorimeter gemessene 
Signal liefert die Gesamtenergie der Jets. 
Die Kalorimeter der HERA-Detektoren sollten außen um die Spurkammern 
herum angeordnet sein und diese -- und damit den Wechselwirkungspunkt 
-- lückenlos umschließen. Sie sollten eine feine Segmentierung 
senkrecht zur Richtung der einfallenden Teilchen haben, so dass 
die Anzahl der auftreffenden Jets sowie ihr Einfallsort und Einfallswinkel 
gemessen werden können. In ihrer Messgenauigkeit müssten 
die von den HERA-Kollaborationen vorgeschlagenen Kalorimeter 
alle bisher realisierten Kalorimeter deutlich über\-treffen. \addbigparskip 

Die beiden Kollaborationen hatten dafür unterschiedliche 
technische Lösungen gewählt. Der H1-Detektor sollte ein Flüssig-Argon-Kalorimeter erhalten, in dem Elektronen, Photonen und Hadronen noch innerhalb des Solenoiden in Absorbern aus Blei und Edelstahl aufschauern und alle dabei entstehenden geladenen Teilchen durch die Ionisation des flüssigen Argons nachgewiesen werden. Ein solches Kalorimeter ist als eine im Prinzip 
simple Ionisationskammer sehr stabil in der Eichung, unempfindlich 
gegen Magnetfelder und Strahlenschäden, und es ermöglicht durch eine feine 
Segmentierung 
der Elektroden eine sehr gute räumliche Auflösung der Jet-Kaskaden. 
\index{Argon-Kalorimeter}

Die bisher mit solchen Kalorimetern erzielte, nur mäßige Energieauflösung 
hoffte die H1-Kollaboration durch einen Trick signifikant verbessern zu 
können. Er bestand darin, die feine Segmentierung zu nutzen, um hadronische 
von elektromagnetischen Schauern zu unterscheiden und damit das 
unterschiedliche Ansprechen des Kalorimeters auf die beiden Schauerarten zu 
korrigieren. \addbigparskip  

Die ZEUS-Kollaboration hatte sich von vornherein das Ziel einer 
bestmöglichen Energieauflösung gesetzt, um insbesondere für die 
Untersuchung von Reaktionen mit einem auslaufenden Neutrino optimale 
Voraussetzungen zu 
schaffen. Da man das Neutrino nicht direkt nachweisen kann, kommt es bei 
solchen Reaktionen auf
eine genaue Messung der Hadronen an. Die ZEUS-Kollaboration hatte deshalb ein 
Kalorimeter aus 
Platten von abgereichertem\footnote{,Abgereichert\grq{} bedeutet, dass ein 
Großteil des stark radioaktiven und spaltbaren Isotops $U^{235}$ entfernt 
worden war.} 
Uran als Absorber und mit 
Szintillationszählern und Photovervielfachern für den Teilchennachweis 
vorgeschlagen. 
In einem solchen Kalorimeter kann durch den Nachweis von Spallationsneutronen 
aus dem Uran das für hadronische Kaskaden sonst vorhandene Defizit im 
Ansprechvermögen automatisch ausgeglichen und dadurch eine auf andere Weise 
nicht erreichbare Energie-Genauigkeit erzielt werden. \addbigparskip 
\index{Uran-Kalorimeter}

Die Absichtserklärungen der Kollaborationen wurden vom Physics Research 
Committee (PRC) eingehend diskutiert und geprüft. Für jeden Detektor und 
darüber hinaus sogar für einzelne Komponenten wurden spezielle
 Berichterstatter bestimmt. Besondere Aufmerksamkeit galt naturgemäß 
den Möglichkeiten und Problemen der Kalorimetrie. Dass sich die beiden 
Detektoren durch die vorgeschlagenen 
Methoden der Jet-Kalorimetrie gerade in einem für die HERA-Experimente 
besonders wichtigen Punkt unterschieden, wurde als Gewinn für 
das HERA-Experimentierprogramm vermerkt; dadurch könnten die 
beiden Experimente sich sinnvoll ergänzen und eine gegenseitige 
Überprüfung der Ergebnisse erlauben. \addbigparskip 

Damit stand für HERA ein von kompetenten Kollaborationen getragenes Experimenteprogramm mit breiter Schwerpunktsetzung und diversifizierter Detektortechnologie in Aussicht. Die beiden Kollaborationen wurden aufgefordert, nunmehr detaillierte Pläne für den Bau und für die Finanzierung der beiden 
Detektoren auf der Grundlage der vorliegenden Konzepte auszuarbeiten. 
Die de facto-Entscheidung über die HERA-Experimente der ersten 
Phase war damit getroffen. \addbigparskip

Die Kollaborationen gingen zügig zur Sache und hatten im März 
1986 ihre umfangreichen \glq{}Technical Proposal\grq{} in Form zweier 
dicker Bücher fertiggestellt \cite{H186,ZEU86}. Die Qualitäten der 
gewählten
Detektortechniken waren bereits durch vielfältige Tests untermauert worden. 
Inzwischen 
hatten sich den Kollaborationen noch 
weitere Interessenten angeschlossen. Bei H1 waren es 
inzwischen etwa 200 Wissenschaftler von 26 Instituten aus den Ländern 
Belgien, Deutschland (Bundesrepublik und DDR), England, Frankreich, 
Italien, Polen, Schweiz, Tschechoslowakei, der UdSSR und den 
USA. ZEUS hatte etwa 280 Wissenschaftler von 45 Instituten 
aus den Ländern Deutschland, England, Israel, Italien, Japan, 
Kanada, Niederlande, Polen, Russland, Spanien und ebenfalls den USA. Zu 
den russischen Kollaboranten von H1 gehörte auch der berühmte Pavel 
Tscherenkow, Nobelpreisträger und Entdecker der nach ihm benannten 
Strahlung, der ungeachtet seines Alters von mehr als 80 Jahren 
seine Arbeitsgruppe im Lebedev-Institut in Moskau leitete. \addbigparskip 

Erneut hatten Direktorium und das Physics Research Committee über die beiden 
Experimentevorschläge zu 
beraten, wobei nun außer dem Physikprogramm und den Detektortechniken 
auch noch 
Kosten, Finanzierung, Infrastruktur, Sicherheit und der Zeitplan zu klären
 waren. \addbigparskip 

Die einzige wirklich problematische Komponente war das 
ZEUS- Kalorime\-ter, in dem die gewaltige Menge von 500 t abgereichertem 
Uran verwendet werden sollte. Uran ist radioaktiv und zudem 
chemisch sehr reaktionsfreudig, so dass es nur unter besonderen 
Vorsichtsmaßnahmen 
und in speziell dafür eingerichteten Laboratorien bearbeitet 
werden kann. Durfte man so etwas im Hamburger Volkspark installieren? 
Vor allem war nicht klar, welche Gefahren durch das Uran bei einem eventuellen 
Brand in einer Experimentehalle drohen könnten. \addbigparskip 
\index{Uran-Kalorimeter}

Doch die Weiterarbeit der Kollaborationen bis zur Klärung dieses 
Problems aufzuhalten wäre kontraproduktiv gewesen. Deshalb deklarierte 
das Direktorium im November 1986, nachdem alle anderen Fragen 
-- insbesondere die Sicherheitsprobleme -- befriedigend geklärt 
waren, die beiden Experimentevorschläge als genehmigt. Für die 
Verwendung von Uran im ZEUS-Kalorimeter sowie von PVC als Material 
für Streamerrohre wurde aber der Vorbehalt einer abschließenden 
Feststellung der Unbedenklichkeit gemacht. Dem H1-Detektor wurde 
die Experimentehalle Nord, ZEUS die Halle Süd zugewiesen. \addbigparskip

Die DESY-Experimentegruppen hatten im Rahmen der Kollaborationen 
weite Verantwortungsbereiche übernommen, obwohl sie gleichzeitig 
noch in die PETRA-Experimente und stark in den Bau 
der HERA-Protonenmaschine eingebunden waren. Ihre Verantwortung 
umfasste größere Beiträge zu den Kalorimetern beider Detektoren 
und zu der zentralen Spurkammer für Hl, die Eisenstruktur für 
ZEUS sowie einen großen Teil der Elektronik, der Datenerfassungs- 
und Monitorsysteme sowie der Analyseprogramme für beide Experimente. 
Darüber hinaus waren sie zuständig für die Gesamtkoordination 
des Aufbaus der Detektoren, die Bereitstellung der Infrastruktur 
wie Kontrollräume, Versorgung mit Gasen und flüssigem Helium 
und schließlich für den Einbau in den HERA-Ring, die Koordination 
mit den HERA-Beschleunigern und der übrigen DESY-Infrastruktur, 
für die Abschirmung und die Sicherheit. \addbigparskip

Die geschätzten Kosten der Detektoren lagen bei 92 Mio DM für 
H1 und 135 Mio DM für ZEUS und würden sich bei Beschränkung 
auf eine erste, reduzierte Ausbaustufe immer noch auf mindestens 
79 beziehungsweise 117 Mio DM belaufen. Bei H1 sollten die Hälfte, 
bei ZEUS sogar 2/3 der benötigten Mittel von den ausländischen 
Kollaborationspartnern aufgebracht werden. Die Finanzierung des 
deutschen Anteils sollte etwa zur Hälfte über den DESY-Haushalt 
und zur anderen Hälfte aus der Verbundforschung für die Universitäten 
und durch die Max-Planck-Gesellschaft erfolgen. 
Die bis dahin 
vorliegenden Mittelzusagen oder Absichtserklärungen waren aber 
selbst für die ersten Ausbaustufen noch deutlich zu knapp. Trotzdem 
ging man optimistisch voran in der Überzeugung, dass man 
mit Flexibilität und Augenmaß -- und womöglich mit der Unterstützung 
noch zu gewinnender zusätzlicher Kollaboranten -- schon das Ziel erreichen 
würde. Und wirklich konnten H1 und ZEUS in den 
Jahren des Aufbaus neue Gruppen hinzugewinnen. \addbigparskip
\index{HERA Kosten der 
Experimente}

Die Kollaborationsvereinbarungen, die DESY mit den einzelnen 
Instituten abschloss, wurden dem schon bei den PETRA-Experimenten 
mit Erfolg praktizierten Modell entsprechend so gefasst, dass 
nicht von beizusteuernden Geldsummen die Rede war. Vielmehr wurde der Bau und 
die Bereitstellung bestimmter Detektor-Komponenten vereinbart. Beim 
Bau der HERA-Detektoren musste an vielen Stellen technisches 
Neuland beschritten werden, so dass verlässliche Kostenabschätzungen 
ohnehin vielfach nicht möglich waren. 

Die teilnehmenden 
Institute teilten die Entwicklungsarbeiten unter sich auf und 
übernahmen  jeweils die Verantwortung für bestimmte Komponenten 
oder Teile von Komponenten. Diese Verantwortung war nicht auf 
den Bau beschränkt, sondern würde auch den späteren Betrieb, 
die Erhaltung und eventuelle Weiterentwicklung der betreffenden 
Detektorkomponente umfassen. Größere Komponenten sollten von 
mehreren Instituten gemeinsam entworfen und gebaut werden. 
Hierzu wurde ein Teil der Mittel als sogenannter \glq{}Common Fund\grq{} 
veranschlagt. Der Entwurf und der Bau der einzelnen Komponenten 
sollten soweit möglich in den jeweiligen Heimatinstituten geschehen. \addbigparskip

Während der Bauzeit der Detektoren kamen die für die Finanzierung 
der Institute Verantwortlichen einmal jährlich bei DESY zusammen, 
um den Status zu besprechen. Wie zu erwarten war, blieb es im Verlauf des 
Detektorbaus nicht 
aus, dass sich Gruppen in den Kollaborationen mit ernsten Kosten- 
oder Terminproblemen konfrontiert sahen. In allen Fällen konnten 
diese Probleme aber zwischen den Kollaborationspartnern aufgefangen 
 werden. 
Gelegentlich musste einem Partner Geld vorgestreckt werden -- 
hierbei waren Flexibilität, eine Beherrschung gewisser administrativer 
Techniken und manchmal ein Griff in die Trickkiste gefragt.
Am Ende war das Vertrauen unter den Partnern ausschlaggebend, und Ausfälle 
hat es nicht gegeben. \addbigparskip

Natürlich benötigten die Kollaborationen auch eine Organisations- 
und Entscheidungsstruktur. Diese war sehr einfach gehalten, wie 
bei DESY üblich nahezu ohne Hierarchiestufen. Bei ZEUS war für 
jede größere Komponente ein Koordinator zuständig; diese Koordinatoren 
trafen sich regelmäßig im Abstand weniger Wochen. Bei H1 gab 
es entsprechend ein \glq{}Exekutivkommittee\grq{}.  

Daneben besaß jede 
Kollaboration ein größeres Gremium, in dem alle beteiligten 
Gruppen repräsentiert waren und das sich etwa alle zwei Monate 
traf. Die wichtigen Entscheidungen vorzubereiten, Schwierigkeiten rechtzeitig 
zu erkennen, den inneren Zusammenhalt der Kollaboration zu pflegen und sie nach
 außen zu vertreten waren Funktionen der gewählten Sprecher. Die Sprecher 
waren ständig bei DESY anwesend und standen in engem Kontakt mit allen 
wichtigen DESY-Stellen. Ihnen stand je ein 
 \glq{}technischer Koordinator\grq{} zur Seite, der eine extrem schwierige 
und komplexe Aufgabe wahrzunehmen hatte. Er musste sicherstellen, 
dass am Ende alle Komponenten rechtzeitig fertiggestellt waren, dass sie  
zusammenpassen und dem Zeitplan gemäß in der Experimentehalle 
installiert werden konnten. Damit wurden die erfahrenen DESY-Physiker 
Friedhelm Brasse für H1 und Bernd Löhr für ZEUS betraut. \addbigparskip
\index{Brasse}\index{Lohr@Löhr}

\section{Der Aufbau der Detektoren}

Inzwischen war die Frage der Brandsicherheit beim Einsatz von 
abgereichertem Uran im ZEUS-Kalorimeter im positiven Sinn beantwortet worden.
 Zur zusätzlichen Absicherung gegen eventuelle 
radioaktive Kontamination wurde  jede einzelne Uranplatte des Kalorimeters in 
eine Edelstahlkassette eingeschweißt. Bei Versuchen, die der 
Direktor des technischen Bereichs von DESY, Hans Hoffmann, in 
einem speziellen Brennofen im französischen Reaktor-Forschungszentrum 
Cadarache hatte durchführen lassen, wurde das Uran einem Höllenfeuer 
ausgesetzt und davon auch ein Video angefertigt. Das Video wurde am DESY
vorgeführt und es überzeugte.
\index{Uran-Kalorimeter}

Trotzdem waren nicht überall die Bedenken 
verstummt. Das Thema hatte Emotionen geweckt. Uran war ein Reizwort; 
seine Verwendung in so massivem Umfang wie für das ZEUS-Kalorimeter 
geplant -- so wurde argumentiert -- könne DESY dem Verdacht aussetzen, 
entgegen allen der Öffentlichkeit gegenüber abgegebenen Versicherungen 
doch irgendetwas mit der Kernenergie zu tun zu haben. Die teilweise 
panischen Reaktionen auf den Reaktorunfall von Tschernobyl im 
April 1986 waren noch nicht vergessen.  

Dazu kamen die Hetze und 
Anschläge der \glq{}Roten Armee Fraktion\grq{} gegen den \glq{}militärisch-industriellen 
Komplex\grq{}, zu dem insbesondere \glq{}die Atomwirtschaft\grq{} gerechnet 
wurde. In den Jahren 1985/86 waren der Chef der Firma MTU in München und der 
bei Siemens in leitender Position tätige Physiker Beckurts, 
Sprecher des Arbeitskreises Kernenergie, terroristischen Anschlägen 
zum Opfer gefallen.  
Auch einer der Autoren, damals Forschungsdirektor 
beim DESY, wurde telefonisch bedroht. Es gab sogar eine anonyme 
Ankündigung für einen bevorstehenden Bombenanschlag auf DESY, 
die immerhin so ernst genommen wurde, dass der gesamte Betrieb 
angehalten, die Beschleuniger und Experimente heruntergefahren 
und jedermann, der nicht unabkömmlich war, nach Hause geschickt 
wurde. Am Ende ging keine Bombe hoch, und es wurde nie klar, 
ob das Ganze ein schlechter Scherz war oder ein tatsächlich 
geplanter Anschlag, der durch die Präsenz der Polizei verhindert 
worden war. \addbigparskip

Die Suche nach Alternativen zum Uran führte allerdings zu dem 
Ergebnis, dass die gleiche hohe Energieauflösung mit anderen 
 Absorbermaterialien in dem verfügbaren Platz nicht zu erreichen 
war. Dabei spielte auch 
eine Rolle, dass die natürliche Radioaktivität des Urans ein sehr wertvolles 
Eichsignal lieferte.  
Zur abschließenden Frage der Brandsicherheit wurde
natürlich auch die 
Hamburger Feuerwehr hinzugezogen. Im Mai 1987 fasste das Direktorium 
den Entschluss, der kompromisslosen Qualität des Experimentes 
den Vorrang vor allen subjektiven Bedenken einzuräumen. Dies 
fand auch die Unterstützung des Wissenschaftlichen Ausschusses, 
der sich ebenfalls ausführlich mit dem Problem der Uransicherheit 
beschäftigt hatte. \addbigparskip 

Es war nun an Soergel, dem neuen Hamburger Wissenschaftssenator 
Professor Klaus Meyer-Abich, dem Nachfolger von Sinn und dezidiertem 
Gegner der Kernenergie, diese Entscheidung zu erklären -- was 
ihm dank seiner bewährten Überzeugungskraft so gut gelang, dass 
der Senator sich sogar erbot, bei eventuell aufkommenden politischen 
Problemen im Sinne DESYs helfend einzuwirken. Dies 
war glücklicherweise nicht nötig, denn 
es gab am Ende keinerlei Schwierigkeiten.\footnote{Lediglich eine lokale 
Zeitung hatte versucht, mit einer dicken Schlagzeile \glqq{}500 Tonnen 
Uran im Hamburger Volkspark\grqq{} Ängste bei der Leserschaft zu wecken. 
Doch das ging daneben, denn der Setzer hatte gepatzt und mit 
der Überschrift \glqq{}500 Tonnen Kran im Hamburger Volkspark\grqq{} hatte 
der Artikel keine schlafenden Hunde wecken können.}  \addbigparskip

Im Frühjahr 1988 wurde als erste der größeren Detektorkomponenten 
die 2000 t schwere segmentierte Eisenstruktur für den H1-Detektor 
bei DESY angeliefert. Sie war von Tscherenkows Moskauer Gruppe 
bei einer Werft in St. Petersburg -- damals Leningrad -- in Auftrag 
gegeben und gefertigt und in Teilen nach Hamburg verschifft worden; 
russische Ingenieure und Techniker bauten sie in der Experimentierhalle 
Nord auf.  
Fast gleichzeitig begann in der Südhalle die Errichtung 
der ebenso großen und schweren Eisenstruktur für ZEUS, die 
DESY auf einer Werft in Bremen hatte bauen lassen. Diese Struktur 
wurde mit großen Spulen zur Magnetisierung des Eisens ausgerüstet, 
ein Beitrag der Universität von Wisconsin. Am Jahresende 1988 
standen die beiden Strukturen bereit zum Einbau der Detektorkomponenten. \addbigparskip

Der nächste wichtige Meilenstein war für beide Detektoren in 
der ersten Jahreshälfte 1989 mit der Fertigstellung der supraleitenden 
Solenoid-Magnete erreicht. Der von DESY bei der Instrumentierungs-Abteilung 
des Rutherford-Appleton-Laboratoriums in England in Auftrag gegebene 
und gefertigte supraleitende Magnet für den H1-Detektor traf 
als erster im Mai 1989 in der Experimentierhalle Nord ein, mit 
einer Länge von 5,8 m, einen Durchmesser von 6~m und einer Feldstärke 
von 1,2 Tesla der weltweit größte Magnet dieser Art.  
Der supraleitende Magnet für ZEUS, als einer der Beiträge der italienischen 
Kollaborationspartner von der 
auch beim Bau der HERA-Dipole involvierten Firma Ansaldo gebaut,  
wurde im Juli 1989 in der Süd-Halle bei DESY angeliefert. 
Er war bei einer Länge von 2,8~m und einem Durchmesser von 1,7~m für die 
 hohe Feldstärke von 1,8 T ausgelegt. Beide Magnete wurden nach dem 
Einbau an die Flüssig-Helium-Versorgung des HERA-Rings 
angeschlossen und konnten ohne Probleme in Betrieb genommen werden. \addbigparskip   

Ein weiterer Meilenstein für H1 war im Oktober 1989 mit dem Einbau 
des Kryostaten für das Flüssig-Argon-Kalorimeter erreicht. Dieser riesige 
Kryostat, von den Ingenieuren 
des CEA Saclay entworfen -- eine Meisterleistung französischer 
Ingenieurskunst -- war unter der gemeinsamen Verantwortung von 
DESY und dem CEA Saclay von der französischen Industrie gebaut 
worden. Er füllte das Innere des Magneten und sollte seinerseits 
die gesamte Kalorimeteranordnung aufnehmen; durch sehr intelligent 
ausgedachte Durchführungen für die über 40000 elektrischen 
Signalausgänge konnten die Kalorimeter-Signale aus dem kalten 
Kryostaten nach außen geleitet werden. \addbigparskip

Mittlerweile waren auch der Aufbau und die Tests der modular aufgebauten Kalorimeter für beide Detektoren in vollem Gang. Bei 
H1 war der Bau des Flüssig-Argon-Kalorimeters unter die Gruppen 
in Saclay, Orsay, Aachen, DESY, Dortmund und München (MPI) aufgeteilt. 
Die in den verschiedenen Instituten, DESY eingeschlossen, zusammengebauten und 
teilweise im CERN getesteten sehr komplexen Kalorimetermodule wurden in einer 
der großen Hallen bei DESY zu ringförmigen Einheiten zusammengesetzt, zur
Nordhalle transportiert und dort in den Kryostaten eingebaut. \addbigparskip

Im Februar 1991 wurde der Kryostat von H1 mit 80 t flüssigem 
Argon (bei 87~K) gefüllt. Der anschließende Testbetrieb sowohl der Kryogenik 
wie des Kalorimeters verlief völlig unspektakulär, kontinuierlich 
und stabil. Die Ladungssammlung blieb auch über ausgedehnte 
Perioden konstant. Die problemlos bewältigte Realisierung dieses 
außerordentlich anspruchsvollen Kalorimeter-Projekts, mit dem 
die H1-Kollaboration eine neue Qualitätsstufe in der 
Flüssig-Argon-Kalorimetrie demonstriert hatte, war ein spektakulärer 
Erfolg. Und nicht nur das. Bis zum Ende der Laufzeit des Experiments (2007)
musste der Kryostat kein einziges Mal aufgewärmt werden. \addbigparskip
\index{Argon-Kalorimeter}

Auch nahezu alle anderen Detektorkomponenten für H1 konnten 
termingerecht während der Jahre 1990/91 fertiggestellt und eingebaut werden. Ein wichtiger Teil war auf DESY gefallen, wo gemeinsam mit der Universität 
Hamburg die zentrale, zweifach unterteilte zylindrische Jetkammer 
von 1,6~m Durchmesser und 2,6~m Länge, mit 64 Schichten von 
Signaldrähten, gebaut wurde. Mehr als 
12000 Drähte mussten präzise eingezogen werden.  
Zusätzliche 
Proportional-Drahtkammern sowie Driftkammern zur Messung der 
longitudinalen Koordinaten wurden in Zeuthen (damals DDR) und 
in Zürich gefertigt und der gesamte Zentraldetektor sodann bei 
DESY zusammengesetzt. Auch der Vorwärts-Spur-Detektor aus planaren 
und radialen Drahtkammern und Übergangsstrahlungsdetektoren, 
in dessen Entwurf und Bau sich das Rutherford-Appleton-Laboratorium 
und die Universitäten Liverpool und Manchester geteilt hatten, 
wurde rechtzeitig fertig. Im Vorwärtsbereich war ein eiserner 
Toroidmagnet aus Moskau installiert und mit Driftkammern zur 
Messung von Myonen bei kleinen Winkeln ausgerüstet. Lediglich die Instrumentierung des Eisenjochs mit Streamerrohrkammern war noch zu komplettieren.  \addbigparskip   

Gegen Ende 1991 stand der H1-Detektor auf den Schienen 
in seiner Parkposition neben dem HERA-Ring, war mit kosmischer Strahlung getestet und bereit, in die Wechselwirkungszone des HERA-Rings 
bewegt zu werden. \addbigparskip

In der ZEUS-Kollaboration stellte das Kalorimeter ebenfalls die schwierigste 
und kritischste Komponente dar, mit zahlreichen ungewöhnlichen technischen Herausforderungen. Es umfasste etwa 13000 Auslesekanäle mit Türmen aus je etwa 150 bis 180 Szintillatorplatten, Wellenlängenschiebern, Lichtleitern und Photovervielfacher-Röhren. Es waren dafür 500 t Uran und 23 Tonnen Szintillator 
zu verarbeiten. \addbigparskip

Den Zusammenbau der 80 großen, je etwa 10 t schweren Kalorimeter-Module 
hatten 
drei Institute übernommen: Das Argonne National Laboratory in Illinois in den 
USA, das holländische Hochenergieinstitut NIKHEF in Amsterdam und die York 
University in Toronto, Kanada, wo jeweils besonders ausgestattete Labors dafür
 eingerichtet worden waren; später kam noch die KfA Jülich dazu. \addbigparskip 

Die Entwicklung, Fertigung und Tests der für die Module benötigten Szintillator-, Auslese- und Elektronik-Komponenten erforderten aber wegen ihres großen Umfangs die Zusammenarbeit sehr vieler ZEUS-Gruppen; außer DESY 
waren es die Institute in Bonn, Freiburg, Madrid, die University 
of Louisiana, die Ohio University, das Virginia Polytechnische 
Institut, die Wisconsin University, Columbia University, University 
of Manitoba, das kanadische TRIUMF-Forschungszentrum und die 
Universität Tokio.  
Bei DESY wurden in einer großen Halle Werkstätten eingerichtet und 
Fertigungsverfahren entwickelt, um 160000 Szintillatorplatten 
zuzuschneiden, zu polieren und in ein mit einem licht-absorbierenden 
Filtermuster bedrucktes Reflektorpapier einzupacken. Dies war 
erforderlich, um eine sehr gleichförmige Lichtausbeute über 
die gesamte Fläche einer jeden Szintillatorplatte zu erreichen. 
Außerdem mussten umfangreiche Tests der Photovervielfacherröhren und 
Eichmessungen an den fertigen Modulen durchgeführt werden. \addbigparskip

Der erste Modul war 1989 fertiggestellt und sein Test in hochenergetischen 
Teilchenstrahlen am CERN bestätigte die kühnen Erwartungen; tatsächlich 
setzte er einen neuen Standard für die Energieauflösung von 
Hadron-Kalorime\-tern. Im Laufe des Jahres 1990 wurden alle 48 Einheiten des 
Uran-Kalorimeters für den Vorwärts- und den Rückwärtsbereich 
zusammengebaut, im 
April 1991 waren sie komplett im Detektor installiert. \addbigparskip

Der Bau der 32 Einheiten des zentralen zylindrischen Teils des Kalorimeters, 
eines Beitrags der US-Gruppen in ZEUS, ging ebenfalls gut voran 
und einigen Leuten bei DESY und in der ZEUS-Kollaboration fiel 
ein Stein vom Herzen, als nach langer und banger Wartezeit endlich 
1989 die Finanzierungs-Zusage seitens des US Department of Energy 
gegeben wurde. Im September 1991 war dieser Teil des
Kalorimeters ebenfalls installiert und das ZEUS-Kalorimeter damit 
vollständig. \addbigparskip

Die zentrale zylindrische Driftkammer für ZEUS wurde als 
gemeinsamer Beitrag der britischen ZEUS-Gruppen in Oxford gebaut, 
1990 fertiggestellt und im Juli 1991 im Detektor installiert, desgleichen der 
von der Bonner Gruppe unter Mitwirkung von DESY und den Instituten in Glasgow, 
Madrid und Siegen gebaute Spurendetektor für die Vorwärtsrichtung aus ebenen 
Driftkammern und Übergangsstrahlungsdetektoren. Auch ein weiteres Kalorimeter 
 im Eisenjoch,  Streamerrohrkammern zum Muon-Nachweis und das 
Vorwärts-Myon-Spektrometer 
 wurden im Laufe des Jahres 1991 von polnischen und italienischen Gruppen 
komplett im Detektor installiert. \addbigparskip   

Anfang Dezember 
1991 begannen die Vorbereitungen für das Einfahren der beiden Detektoren 
in ihre Strahlpositionen, nachdem HERA in beiden Wechselwirkungszonen
reproduzierbar Elektron"=Proton"=Kollisionen lieferte. \addbigparskip

Aber nicht nur instrumentell, auch intellektuell war man für 
die Experimente gut vorbereitet. Unter der Federführung von 
Roberto Peccei\index{Peccei}, dem Leiter der DESY-Theoriegruppe, war schon 
zwischen 1986 und 1988 eine 
eingehende theoretische Untersuchung und Diskussion der zu erwartenden 
HERA-Physik durchgeführt worden. 
Sieben Arbeitsgruppen aus Theoretikern und Experimentalphysikern 
hatten unter den Themen \glqq{}Tief unelastische Streuung\grqq{}, \glqq{}QCD und 
Jet-Physik\grqq{}, \glqq{}Schwere Quarks\grqq{}, \glqq{}Physik bei kleinen 
\textit{Q}$^{\mathit{2}}$\grqq{}, \glqq{}Strahlungskorrekturen\grqq{}, \glqq{}Elektroschwache 
Wechselwirkungen\grqq{} 
und \glqq{}Exotische Physik\grqq{} das gesamte Gebiet der für HERA relevanten Physik 
 durchgearbeitet. Die Ergebnisse lagen in zwei dicken Bänden vor 
\cite{HERA88}. Diese Studien waren 1991 fortgesetzt worden: Im Rahmen von Arbeitsgruppen aus Theoretikern und Experimentatoren, die von Wilfried Buchmüller und Gunnar Ingelman organisiert und über ein Jahr lang tätig waren, wurden viele Aspekte der HERA-Physik nochmals umfassend untersucht, darunter insbesondere auch das Verhalten der Strukturfunktionen des Protons bei kleinen Werten der Bjorken-Variablen $x$ \cite{HERA92}. \addbigparskip

Und so war bei DESY alles bestens aufgestellt, um im Juni 
1992 den Experimentierbetrieb an HERA mit zwei gut ausgerüsteten 
Detektoren und gut vorbereiteten Kollaborationen zu beginnen -- mit dabei die ausländischen Wissenschaftler, denen die hervorragende internationale Zusammenarbeit beim Bau von HERA zu verdanken war.   \addbigparskip


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