Europas Energieengpass führt dazu, dass der Betrieb des Large Hadron Collider eingestellt wird

Oct 26, 2023

Energiepreise waren in letzter Zeit häufig in den Nachrichten, ebenso wie Kriege. Beides geht in der Regel Hand in Hand, da sich Konflikte tendenziell auf die Versorgung und den Handel mit fossilen Brennstoffen auswirken.

Angesichts der Tatsache, dass es in Europa an Benzin mangelt und die Bürger mit einem kalten Winter rechnen, spürt auch die Wissenschaft die Krise. CERN hat beschlossen, den Large Hadron Collider vorzeitig abzuschalten, um Strom zu sparen.

Da sich Europa in diesem Winter in einer schwierigen Situation befindet, hat das CERN einem Antrag der Électricité de France (EDF) zugestimmt, seinen Stromverbrauch künftig zu senken. Das Labor wird seinen Energieverbrauch für den Rest des Jahres 2022 und bis ins Jahr 2023 hinein reduzieren, um zur Entlastung des französischen Stromnetzes beizutragen.

Der Regierungsrat des CERN hat den Plan am 26. September ratifiziert. Im Jahr 2022 wird das CERN seinen Betrieb zwei Wochen früher schließen, um zur Reduzierung der Nachfrage beizutragen, und am 28. November einen technischen Stopp ausrufen. Außerdem wird der Betrieb für 2023 um 20 % reduziert. Dies wird vor allem durch die Schließung von vier Wochen Anfang nächsten Jahres und die Einstellung des Betriebs irgendwann Mitte November erreicht. Die Starttermine für den Betrieb des CERN bleiben in den Jahren 2023 und 2024 gleich, wobei das Labor wie geplant Ende Februar wieder mit den Hauptarbeiten beginnen wird.

Als Labor für Hochenergiephysik verursacht CERN selbst in einem normalen Jahr erhebliche Energiekosten. Der Löwenanteil kommt vom Kronjuwel der Organisation, dem Large Hadron Collider (LHC), und kühlt die supraleitenden Magnete des Teilchenbeschleunigers, die bei einer Temperatur von -271 °C arbeiten. Um diese Temperatur aufrechtzuerhalten, ist der LHC auf ein 27-Megawatt-Kühlsystem mit flüssigem Helium angewiesen. Es stellt sich heraus, dass Hochenergiephysik einen hohen Energiebedarf erfordert. CERN verbraucht in Spitzenverbrauchszeiten etwa 200 Megawatt, in den ruhigeren Wintermonaten sinkt dieser Wert jedoch auf nur 80 Megawatt.

In einem typischen Jahr im Normalbetrieb verbraucht CERN rund 1,3 Terawattstunden Strom. Zum Vergleich: Die Stadt Genf hat 200.000 Einwohner und verbraucht 3 Terawattstunden pro Jahr. Die Stromrechnung für 2022 wird auf rund 89 Millionen US-Dollar geschätzt.

Durch die Reduzierung der aktiven Forschungszeit können Sie Energie sparen. Aufgrund von Wartungsanforderungen führt eine Reduzierung der Betriebszeit um 20 % jedoch nicht zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs um 20 %. Beispielsweise müssen die supraleitenden Magnete des LHC kühl gehalten werden, auch wenn sie nicht verwendet werden.

CERN schränkt die Wissenschaft nicht nur ein, um seinen Energieverbrauch zu senken. Es werden auch konventionelle Maßnahmen ergriffen. Auf dem Campusgelände des Labors wird die nächtliche Straßenbeleuchtung nach Möglichkeit abgeschaltet und eine Woche pro Jahr weniger geheizt.

Laut CERN wurde die Entscheidung zur Einstellung des Betriebs nicht in erster Linie wegen der steigenden Energiekosten getroffen. Stattdessen werden Maßnahmen aus Sorge um die Gesellschaft insgesamt ergriffen. Große Teile Europas sind zum Heizen und zur Stromerzeugung auf Erdgas angewiesen. Da Russland weiterhin Krieg gegen die Ukraine führt, sind diese Vorräte knapp. Die Befürchtungen über den kommenden Winter, anhaltende Stromausfälle und mögliche Versorgungsengpässe sind groß. Ziel ist es, sicherzustellen, dass ausreichend Brennstoffressourcen zur Verfügung stehen, um den dringenden Heiz- und Strombedarf in den Häusern der Menschen zu decken.

Die vorzeitige Abschaltung wird dazu führen, dass einige Experimente nicht mehr wie geplant stattfinden können. Diejenigen Wissenschaftler, die in den letzten beiden Betriebswochen die Einrichtungen des CERN nutzen wollten, werden stattdessen auf 2023 verschoben. Das bedeutet auch, dass es im nächsten Jahr mehr Konkurrenz um die Zeit in den Einrichtungen geben wird, zusätzlich zu den Auswirkungen des weiter reduzierten Zeitplans für 2023 .

Auch andere wissenschaftliche Einrichtungen spüren den Biss, und einige sind kostenbewusster als CERN. Das Deutsche Elektronen-Synchrotron hat Verträge, die Teile seiner Energierechnung Jahre im Voraus abdecken, um Spitzen zu vermeiden. Während 80 % der Rechnungen des Synchrotrons für 2023 gedeckt sind, sind die letzten 20 % noch offen. Bei den aktuellen Preisen kann sich die Organisation die Kosten derzeit nicht leisten. Das Management strebt eine zusätzliche staatliche Finanzierung an und erwägt als Kompromiss den Betrieb einiger Hardware mit niedrigeren Energieeinstellungen.

Ein Großteil der Arbeit des CERN ist anspruchsvolle Physik, die keinen großen Einfluss auf unser heutiges Leben hat. Die dort durchgeführte Forschung ist jedoch auf dem neuesten Stand und von großem Wert für die Menschheit. Vorerst ist es jedoch klug und edel, den Betrieb zurückzufahren, da Europa vor einem kalten und unsicheren Winter steht.