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 Die Einrichtung wurde 1955 von Baron Manfred von Ardenne (1907-1997) gegründet, nachdem dieser am 24. März aus der Sowjetunion nach Deutschland zurückkehren durfte. Ardenne hatte bereits 1928 in Berlin ein Laboratorium für Elektronenphysik eingerichtet und dort die Grundlagen des Fernsehens entwickelt. Zu den Erfindungen des jungen Wissenschaftlers gehörten auch der Breitband-Oszillograph und das Rasterelektronenmikroskop. Ab 1942 befasste er sich im Auftrag des Reichspostministeriums mit der Erforschung der Isotopentrennung. Da diese Forschungen als Grundlage für die Entwicklung der Wasserstoffbombe dienten, wurde Ardennes Institut nach Kriegsende am 21. Mai 1945 nach Sinop an die sowjetische Schwarzmeerküste verlegt. Hier arbeitete er bis 1955 im Auftrag der sowjetischen Besatzungsmacht am sowjetischen Atomprogramm mit.
 Nach seiner Rückkehr baute Manfred von Ardenne mit seinen engsten Mitarbeitern auf der Plattleite und der benachbarten Zeppelinstraße das einzige private Forschungsinstitut der DDR auf. Den Standort hatte er gewählt, da nur in der DDR die Mitnahme seiner Institutseinrichtung und des Preisgeldes seines Stalinpreises möglich war. Von diesen Mitteln erwarb er bis 1960 mehrere Grundstücke in Oberloschwitz, u.a. die neobarocke Villa Zeppelinstraße 7 (Foto). Das Haus war 1912 vom Architektenbüro Lossow & Kühne für den Fabrikbesitzer Georg Meißner errichtet worden.
 Bis zu seinem Tod war der Wissenschaftler hier auf dem Gebiet der Elektronenstrahl-, Ionen- und Plasmaphysik sowie der Biomedizin tätig. U.a. entwickelte er eine neuartige Herz-Lungen-Maschine und die Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie zur Krebsbekämpfung. Zu den im Laufe der Zeit einbezogenen Gebäuden gehören die Häuser Plattleite 19, 25, 27 und 29 sowie Zeppelinstraße 1, 2, und 8. Die 1956 errichtete große Sternwarte des Institutes ist als Wahrzeichen der Einrichtung vor allem vom Elbtal aus gut zu sehen.
Eine weitere kleinere Sternwarte (Foto links) befindet sich in der Nähe des Eingangs an der Plattleite 27. Diese entstand kurze Zeit später und besitzt im Inneren einen Zeiss-Refraktor mit einer Objektivbrennweite von 3000 mm, der über ein mechanisches Präzisionsuhrwerk das Fotografieren des Sternenhimmels ermöglicht. Das technisch wertvolle Gerät entstand 1909-11 und wurde von Ardenne für sein Institut erworben. 2007 erfolgte eine Restaurierung und der Umbau auf elektronische Steuerung. Im Inneren der drehbaren Kuppel ist zudem eine fluoreszierende Darstellung des Wintersternhimmels angebracht.
Ardennes Institut bestand bis 1990 und beschäftigte zuletzt ca. 500 Mitarbeiter. Heute wird die Tradition des Forschungsinstitutes von mehreren Nachfolgebetrieben wie der Ardenne Anlagentechnik GmbH, dem Institut für angewandte medizinische Forschung und der Ardenne tec GmbH fortgesetzt. Das Grab des international hoch angesehenen Wissenschaftlers befindet sich auf dem Waldfriedhof Weißer Hirsch.
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