Exkur­si­on des K1-Phy­sik LKs zum Hei­del­ber­ger Ionen­the­ra­pie­zen­trum HIT

Am 26.02.2026 durf­te der Phy­sik Leis­tungs­kurs von und mit Frau Thier­ing einen Aus­flug zum HIT machen. HIT steht für Hei­del­berg Ionen­strahl-The­ra­pie­zen­trum, was auch ganz gut erklärt, was dort gemacht wird. Aber da wir ein Phy­sik-LK sind, ging es für uns nicht zu den Pati­en­ten, son­dern zum Teil­chen­be­schleu­ni­ger, mit dem die Ionen für die The­ra­pie beschleu­nigt wer­den. Bei unse­rer Füh­rung durf­ten wir zuerst etwas His­to­ri­sches über das HIT erfah­ren, wie zum Bei­spiel, dass es 2004 ange­fan­gen wur­de zu bau­en und 2009 fer­tig gebaut war. Eine Erwei­te­rung gab es dann 2012 mit dem  der­G­an­try, der damals welt­weit ers­ten beweg­li­chen Strahl­füh­rungs­an­la­ge zur Behand­lung von Pati­en­ten.
Kurz dar­auf wur­de noch eine drit­te Strah­len­quel­le ein­ge­baut. Somit kön­nen Pati­en­ten nicht nur mit Pro­to­nen und Koh­len­stoff Ionen­be­strahlt wer­den, son­dern auch mit Heli­um Ionen. Mitt­ler­wei­le gibt es sogar eine vier­te Ionen­quel­le, wel­che aller­dings bis jetzt nur für For­schungs­zwe­cke ver­wen­det wird.

Nach die­sem kur­zen geschicht­li­chen Exkurs durf­ten wir zunächst die oben genann­ten Ionen­quel­len uns anschau­en. Die Ionen­quel­len und den Teil­chen­be­schleu­ni­ger sieht man nor­ma­ler­wei­se nicht, da bei­des nor­ma­ler­wei­se in Betrieb ist und das sehr gefähr­lich ist, wenn man da dann hin­geht, aber wir hat­ten Glück und der Teil­chen­be­schleu­ni­ger wur­de gera­de gewar­tet. Den Teil­chen­be­schleu­ni­ger haben wir dann auch besucht und haben erfah­ren, dass inner­halb von drei Sekun­den so ein Teil­chen­pa­ket auf 70% der Licht­ge­schwin­dig­keit beschleu­nigt wer­den kann. Dafür wird die­ses Teil­chen­pa­ket erst von einen Line­ar­be­schleu­ni­ger beschleu­nigt um dar­auf­hin in ein Syn­chro­tron (einen Kreis­be­schleu­ni­ger) umge­lei­tet zu wer­den. Dafür wer­den die Teil­chen immer wie­der zu einem Hau­fen zusam­men­ge­scho­ben, da die sich unter­schied­lich schnell bewe­gen, um dann um eine Kur­ve abge­lenkt zu wer­den. Das alles pas­siert in Vaku­um und mit sehr star­ken Magne­ten. Wenn die­se Teil­chen­hau­fen ein­mal eine Run­de im Beschleu­ni­ger gedreht haben, wer­den sie von einem elek­tri­schen Feld beschleu­nigt. Das pas­siert so oft, bis sie 70% der Licht­ge­schwin­dig­keit erreicht haben. Erst dann wer­den sie zu den eigent­li­chen Bestrah­lern umge­lei­tet. So ein Schuss dau­ert drei Sekun­den. Nach jedem Schuss gibt es einen Leer­schuss um even­tu­el­le Teil­chen, die noch im Beschleu­ni­ger waren, her­aus­zu­schie­ßen. Es gibt über­all sehr vie­le Sicher­heits­vor­keh­run­gen, damit ein Pati­ent nicht mit den fal­schen Ionen bestrahlt wird, da dies noch mehr Scha­den anrich­ten statt besei­ti­gen wür­de. In die Pati­en­ten­räu­me, wo die Pati­en­ten dann mit den Ionen bestrahlt wer­den, durf­ten wir dann auch noch. Dabei unter­schei­det man zwei unter­schied­li­che Prin­zi­pi­en: Es gibt zwei­Räu­me mit Line­ar­be­strah­lern, in wel­chen die Ionen aus einer vor­ge­ge­be­nen Rich­tung kom­men und nur der Pati­ent ver­scho­ben wer­den kann. Und dann gibt es noch die Gan­try, in wel­chem sowohl der Pati­ent, als auch der Bestrah­ler bewegt wer­den kann, um auch schwie­rig erreich­ba­re Stel­len zu errei­chen. Das alles kann mit einer sehr hohen Genau­ig­keit ein­ge­stellt wer­den und der Pati­ent muss ganz ruhig lie­gen, da man nicht das gesun­de Gewe­be bestrah­len will. Im HIT wer­den mit die­sen Bestrah­lern nur Stel­len am Kopf oder Becken bestrahlt. Bei der Lun­ge geht dies nicht, weil der Pati­ent ja nicht 1/4 Stun­de die Luft anhal­ten kann. Um die Pati­en­ten noch stär­ker zu schüt­zen, wird vor jeder Bestrah­lung ein CT gemacht um zu sehen ob der Tumor noch an der­sel­ben Stel­le ist, wie zuvor. Ist er nicht oder es gibt irgend­wel­che ande­ren unvor­her­ge­se­he­ne Kom­pli­ka­tio­nen, wird die Behand­lung sofort abge­bro­chen. Des­halb ist der Pati­ent bei der Bestrah­lung auch fort­wäh­rend über­wacht um sicher zu stel­len, dass auch nichts pas­siert. Man­che Pati­en­ten berich­ten bei der Bestrah­lung von Licht­blit­zen. Zusam­men­fas­send lässt sich sagen, dass die­ser Aus­flug sehr lehr­reich war und wir sehr viel Inter­es­san­tes gelernt haben, was den Rah­men die­ses Arti­kels aber lei­der spren­gen wür­de.

Sophie W., K1