Der LHC wird für die nächste Forschungsära umgebaut
Während der langen Betriebspause LS3 bereitet CERN seinen Beschleunigerkomplex auf den High-Luminosity LHC vor. Mehr verwertbare Kollisionen sollen seltene Prozesse und kleine Abweichungen besser zugänglich machen.
Bild: CERN · CERN-Nutzungsbedingungen · Verkleinert, WebP.
Warum eine Pause Fortschritt ermöglicht
Ein Beschleuniger kann nicht gleichzeitig Teilchenstrahlen führen und umfassend im Inneren umgebaut werden. Für große technische Veränderungen werden deshalb lange Betriebspausen eingeplant. Long Shutdown 3, kurz LS3, ist eine solche Phase. CERN berichtete Ende August 2026, dass nun auch die übrigen Beschleuniger des Komplexes auf dem Weg in diese Umbauperiode sind. [1]
Der LHC ist dabei Teil einer Kette. Teilchen werden in Vorbeschleunigern vorbereitet und schrittweise auf höhere Energien gebracht, bevor sie in den großen Ring gelangen. Arbeiten an diesem Verbund müssen zeitlich aufeinander abgestimmt werden. Die geplante Wiederaufnahme erfolgt daher ebenfalls schrittweise. [2]
Mehr Kollisionen statt eines größeren Rings
Der High-Luminosity LHC bleibt ein Ausbau des vorhandenen Beschleunigers. „Luminosität“ beschreibt vereinfacht, wie viele Möglichkeiten für Teilchenwechselwirkungen ein Strahlbetrieb bietet. Über die Laufzeit gesammelt bestimmt sie mit, wie viele Ereignisse eines bestimmten Prozesses untersucht werden können.
Der Nutzen wird an seltenen Vorgängen anschaulich: Tritt ein Prozess nur sehr selten auf, hilft eine größere Zahl von Kollisionen, mehr Beispiele davon zu sammeln. Ebenso lassen sich manche Messgrößen mit mehr Daten genauer bestimmen. Das Projekt verfolgt deshalb vor allem eine Steigerung der nutzbaren Kollisionsmenge und ist nicht gleichbedeutend mit dem Bau eines neuen, größeren Rings. [3]
Bild: Juhanson · CC BY-SA 3.0 · Verkleinert, WebP.
Eine Maschine unter extremen Bedingungen
Der LHC führt seine Strahlen durch einen etwa 27 Kilometer langen Ring. Supraleitende Magnete halten die geladenen Teilchen auf der Bahn. Beschleunigungsstrukturen führen Energie zu. Diese Aufgaben sind verschieden: Das Magnetfeld lenkt den Strahl; die Beschleunigungsstrukturen erhöhen seine Energie. [4]
Für den normalen Betrieb werden große Teile des Magnetsystems extrem stark gekühlt. Vor Arbeiten muss die Anlage kontrolliert aufgewärmt werden. CERN beschrieb im August 2026, wie der LHC nach dem Ende des Strahlbetriebs schrittweise von nahezu dem absoluten Nullpunkt auf Raumtemperatur gebracht wird. Allein dieser Übergang verdeutlicht, weshalb ein großer Umbau sorgfältige Vorbereitung benötigt. [5]
Was während LS3 verändert wird
Nach CERN-Angaben werden während LS3 ungefähr 1,2 Kilometer des Beschleunigers ersetzt. Der Umbau betrifft außerdem die Experimente und weitere Anlagen. Ziel ist, die Technik auf die Bedingungen des intensiveren Betriebs vorzubereiten. Eine größere Datenmenge stellt schließlich nicht nur Anforderungen an den Ring, sondern auch an die Erfassung und Auswertung der Signale. [2]
Zur HL-LHC-Infrastruktur gehören neue unterirdische Versorgungsbereiche und technische Systeme. Damit wird Platz für Komponenten geschaffen, die den leistungsfähigeren Betrieb ermöglichen. Der Fortschritt besteht aus vielen zusammenhängenden Aufgaben: Präzisionsbauteile entwickeln, Versorgung bereitstellen, Komponenten integrieren und anschließend ihr gemeinsames Verhalten prüfen. [3]
Was Forschende davon erwarten
Der aktuelle CERN-Zeitplan sieht eine schrittweise Wiederinbetriebnahme von Teilen des Komplexes ab 2028 und den HL-LHC-Betrieb ab 2030 vor. Das sind Planungsangaben, keine Garantie gegen spätere Änderungen. [2]
Wissenschaftlich geht es darum, Bekanntes präziser zu untersuchen und nach bislang unbemerkten Effekten zu suchen. Zusätzliche Daten garantieren keine Entdeckung neuer Teilchen. Sie verbessern aber die Möglichkeiten, Vorhersagen zu testen und bestimmte Abweichungen einzugrenzen. Ein Ergebnis ohne neuen Fund kann dabei ebenso wertvoll sein: Es zeigt, in welchen Bereichen eine vorgeschlagene Erklärung mit den Beobachtungen vereinbar bleibt.
Quellen & weiterführende Texte
- CERN · All CERN accelerators now on the road to HiLumi, 31.08.2026 ↗
- CERN · Übersicht und Zeitplan für Long Shutdown 3 ↗
- CERN · High-Luminosity LHC: Projekt und Infrastruktur ↗
- CERN · Aufbau des Large Hadron Collider ↗
- CERN · Das kontrollierte Aufwärmen des LHC ↗
Redaktionelle Einordnung mit Stand vom 21. September 2026. Fachbegriffe sind vereinfacht erklärt. Bildquellen und Nutzungsbedingungen stehen direkt unter den jeweiligen Aufnahmen.