Der Teilchenbeschleuniger LHC befindet sich in einem 27 km langen ringförmigen Tunnel bei Genf. In hundert Metern Tiefe sind dort mehr als tausend Magnete aneinandergereiht. Diese beschleunigen Protonen oder Blei-Ionen nahezu auf Lichtgeschwindigkeit und lassen sie dann mit gewaltiger Energie zusammenstoßen. Beim Aufprall werden die Teilchen zertrümmert und es entstehen neue. Die Forscher wollen bei den Kollisionen Elementarteilchen beobachten, die bisher nur in ihren Theorien existieren. Das gelang ihnen zum Beispiel beim Higgs-Teilchen, das der Materie Masse verleiht
LHC soll fünf Mal stärker werden
Jetzt werden am Vorzeigebeschleuniger der Europäischen Organisation für Kernforschung CERN wieder Bagger und Bohrer anrücken. Der LHC soll rund fünf Mal mehr Leistung bringen als bisher: Statt einer Milliarde Protonenkollisionen pro Sekunde wollen die Wissenschaftler mindestens fünf Milliarden Kollisionen erreichen. Dafür sollen mehr Protonen im Tunnel zirkulieren und der Zusammenstoß soll künftig auf acht statt 16 Mikrometer fokussiert werden. Das erhöht die Chance von Kollisionen.
Knapp eine Milliarde Euro für den Ausbau
Um die Leistung des LHC zu steigern, sind deutlich leistungsstärkere Magnete notwendig und neue Tunnelstücke, die angebaut werden müssen. Das soll im Rahmen des Projekts HiLumi ("High Luminosity", deutsch "hohe Leistungsfähigkeit") geschehen. Heute wurde dazu im schweizerisch-französischen Grenzgebiet bei Genf der Grundstein gelegt. Dazu kommen weitere Ausbauprojekte. Die Gesamtinvestitionen betragen fast eine Milliarde Euro.
LHC ab 2025 wieder bereit
Die neuen Tunnel können allerdings nur gebohrt werden, wenn der Beschleuniger stillsteht. Die Vibrationen der Bohrmaschinen würden die sensiblen Instrumente stören. Deshalb beginnen die Bauarbeiten zunächst an der Erdoberfläche, denn der Beschleuniger wird im Dezember für eine zweijährige Routine-Wartung abgeschaltet. 2021 bis 2023 arbeitet er noch einmal im bisherigen Modus. Ab 2025 sollen alle neuen Kabel, Magneten und Messinstrumente installiert sein und der erweitere Super-Beschleuniger ab 2025 bereit für neue Forschungen sein.