LHC mal drei: Planung für Zukunftsbeschleuniger des CERN fertig

Die Planungen für den Bau eines neuen, deutlich stärkeren Teilchen­beschleunigers am CERN schreiten voran. Nach jahrelanger For­schung wurde nun eine umfassende Machbarkeitsstudie für den Future Circular Collider (FCC) abgeschlossen.

91 Kilometer Tunnel

Der FCC soll mit einem Umfang von etwa 91 Kilometern den derzeitigen 27 Kilometer langen Large Hadron Collider (LHC) in den 2040er-Jahren ablösen. Die wissenschaftliche Motivation für das Projekt geht auf die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 zurück und soll offene Fragen der Teilchenphysik klären.

Das Higgs-Boson ist eines der rätselhaftesten Teilchen der Physik. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Masse und könnte entscheidende Hinweise auf die Entwicklung des Universums liefern. Die geplante Forschung mit dem FCC soll tiefergehende Erkenntnisse über dessen Eigenschaften und Bedeutung bringen.


Laut der Studie sieht das Forschungsprogramm des FCC eine zweistufige Umsetzung vor. Zunächst würde ein Elektron-Positron-Beschleuniger betrieben, der als "Higgs-Fabrik" dient und Experimente mit verschiedenen Kollisionsenergien ermöglicht. In einer späteren Phase soll ein Proton-Proton-Beschleuniger mit einer bislang unerreichten Kollisionsenergie von rund 100 Tera-Elektronenvolt (TeV) folgen. Diese Pläne entsprechen den wissenschaftlichen Prioritäten der Europäischen Strategie für Teilchenphysik.

Die Studie beleuchtet verschiedene Aspekte der Projektumsetzung, darunter physikalische Ziele, geologische und infrastrukturelle Voraussetzungen sowie ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen. Die Baukosten für die erste Stufe des FCC werden auf über 15 Milliarden Euro geschätzt. Diese Summe, die sich über etwa 12 Jahre ab den frühen 2030er-Jahren verteilen würde, umfasst den Tunnelbau, die technische Infrastruktur sowie vier Detektoren für die Experimente. Wie beim LHC würde der Großteil der Finanzierung aus dem bestehenden CERN-Budget stammen.

Entscheidung 2028

CERN hat sich dazu verpflichtet, das Projekt nachhaltig zu gestalten. Umweltfreundliche Konzepte wie die Wiederverwendung von Energie und ökologische Bauweisen sollen integriert werden, um den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. Ein zentrales Element der Studie war die Standortwahl des Beschleunigerrings. Dabei wurden mehr als 100 Szenarien analysiert, bevor die bevorzugte Option festgelegt wurde: ein 90,7 Kilometer langer Ring in etwa 200 Metern Tiefe mit acht Oberflächenstandorten und vier Experimentierplätzen.

In der kommenden Zeit werden unabhängige Experten den Bericht prüfen, bevor der CERN-Rat dann im November 2025 darüber berät. Eine endgültige Entscheidung über die Umsetzung des FCC wird voraussichtlich um das Jahr 2028 getroffen.


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