Der Forschungscampus Bahrenfeld rund um Universität Hamburg und Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) soll als Exzellenzstandort weiter ausgebaut werden. Zielsetzung des CHYN ist die Erforschung und Anwendung von Strukturen auf der Nanometerskala, sog. Nanostrukturen. Diese Forschung bietet ein immenses Potential für neue Anwendungen in Medizin, Biologie und Physik. In Zukunft sollen beispielsweise kleinste bioelektronische Implantate zerstörte Sinneszellen ersetzen und Menschen Sehen, Hören oder das Bewegen von Armen und Beinen ermöglichen. Für den Neubau des CHYN ist das Architekturbüro Reiner Becker Architekten BDA als Wettbewerbssieger hervorgegangen. Die Sprinkenhof GmbH wird den Neubau im Wege des Mieter-Vermieter-Modells realisieren.

Die geplanten Experimente am CHYN erfordern besondere Maßnahmen zum baulichen Schwingungs- und Erschütterungsschutz, eine hohe thermische Stabilität, geregelte Luftfeuchtigkeit und Staubfreiheit. Andere Experimente erfolgen bei sehr tiefen Temperaturen und in hohen Magnetfeldern in supraleitenden Magnetsystemen. Diese benötigen elektromagnetische Abschirmungen im Gebäude sowie Gruben für die hohen Aufbauten bei Tieftemperaturexperimenten. Das Nutzungskonzept ist für eine Mitarbeiterstärke ca. 180 Personen auf einer Nutzfläche von 4.650 Quadratmetern ausgelegt. Der Senat hat sich zum Ziel gesetzt, von der Stadt genutzte Immobilien schrittweise in ein Mieter-Vermieter-Modell zu überführen. Das neue Modell kommt auch beim CHYN zur Anwendung. Dadurch sollen die Professionalität des Gebäudemanagements gestärkt, Effizienzvorteile generiert und das Kostenbewusstsein insbesondere auf der Mieterseite geschärft werden. Das von der Bürgerschaft bewilligte Baubudget beläuft sich auf rund 61 Millionen Euro.