Abwärme aus CERN – ein Teilchenbeschleuniger macht jetzt tausende Wohnungen warm
Wärme aus dem Kühlsystem des Large Hadron Collider am CERN fließt seit Januar in ein Fernwärmenetz bei Genf und ersetzt Gas für tausende Haushalte.
Am Standort Punkt 8 nahe Ferney-Voltaire leiten Wärmetauscher Abwärme aus dem Kühlsystem des Large Hadron Collider in ein neues Fernwärmenetz – so wird Forschungsenergie aus dem CERN erstmals zum Heizen von Wohnungen genutzt. © CERN
Die Wärme aus einer der komplexesten Maschinen der Welt fließt seit Kurzem direkt in Heizkörper. Am europäischen Teilchenforschungszentrum CERN in Genf wird Abwärme, die bislang ungenutzt an die Umgebung abgegeben wurde, erstmals für die Wärmeversorgung von Gebäuden eingesetzt.
Seit Mitte Januar fließt Wärme aus dem Kühlsystem des Large Hadron Collider in ein neues Fernwärmenetz der nahegelegenen französischen Stadt Ferney-Voltaire. Das Projekt ersetzt fossile Heizsysteme und senkt den CO₂-Ausstoß messbar, meldet das CERN.
Wie CERN Abwärme in nutzbare Heizenergie umwandelt
Der Large Hadron Collider (LHC) verläuft in einem rund 27 Kilometer langen Tunnel etwa 100 Meter unter der Erde. In ihm werden Protonen und Ionen fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Starke Magnetfelder halten die Teilchen auf Kurs. Diese Magnete arbeiten supraleitend und müssen extrem stark gekühlt werden – auf minus 271,3 Grad Celsius. Dafür sind große Kühlkreisläufe nötig, die kontinuierlich Wärme aufnehmen.
Bis vor Kurzem verschwand diese Wärme über Kühltürme in der Luft. Am sogenannten Punkt 8 der Anlage, nahe Ferney-Voltaire, wurde das System umgebaut. Das erwärmte Kühlwasser fließt nun durch zwei Wärmetauscher. Dort wird die Energie an ein neu errichtetes Fernwärmenetz übergeben, das Wohn- und Gewerbegebäude versorgt.
Zwei Wärmetauscher ersetzen den Kühlturm
„Normalerweise würde das heiße Wasser dann durch einen Kühlturm geleitet werden, um die Wärme an die Atmosphäre abzugeben“, sagt Energiekoordinator Nicolas Bellegarde. „In der neuen Anlage wird das heiße Wasser zunächst durch zwei 5-MW-Wärmetauscher geleitet, die die Wärmeenergie an das neue Heizungsnetz in Ferney-Voltaire übertragen.“
Derzeit speist das CERN bis zu fünf Megawatt thermische Leistung ein. Das reicht aus, um mehrere tausend Haushalte zu beheizen. Technisch wäre sogar die doppelte Leistung möglich, wenn der Beschleuniger mit hoher Intensität läuft. Das Fernwärmenetz ersetzt Gas und andere fossile Energieträger und senkt so die Emissionen deutlich.
Warum auch Wartungspausen Wärme liefern
Im Sommer 2026 startet beim LHC der sogenannte Long Shutdown 3. Das CERN schaltet die Anlage für mehrere Jahre ab und rüstet sie für den künftigen Hochleistungsbetrieb um. Komplett stillgelegt wird der Standort dennoch nicht. Bestimmte Anlagen müssen weiter gekühlt werden, wodurch weiterhin Abwärme entsteht.
Während dieser Phase kann das CERN zwischen ein und fünf Megawatt Wärme liefern. Nur über insgesamt fünf Monate, verteilt über mehrere Jahre, ist keine Einspeisung möglich. Für das Fernwärmenetz ist das eingeplant. Die CERN-Wärme ist ein Baustein unter mehreren Quellen, die gemeinsam die Versorgung sichern.
Teil einer langfristigen Energiestrategie
Die Nutzung von Abwärme ist Teil einer umfassenden Energiestrategie des CERN. Sie orientiert sich an der Norm ISO 50001 und zielt darauf, Energie effizienter zu nutzen und unvermeidbare Verluste sinnvoll einzusetzen. Das Fernwärmeprojekt bei Ferney-Voltaire ist eines der sichtbarsten Beispiele.
Weitere Anlagen sind bereits in Betrieb oder in Vorbereitung. Ein neues Rechenzentrum im französischen Prévessin verfügt über ein eigenes Wärmerückgewinnungssystem. Ab dem Winter 2026/27 soll es den Großteil der Gebäude am Standort beheizen. Zusätzlich ist geplant, Wärme aus weiteren Kühlanlagen des LHC zu nutzen, um Gebäude am Standort Meyrin zu versorgen.
Abwärme aus Forschung kann künftig Milliarden Kilowattstunden sparen
Gemeinsam sollen diese Maßnahmen ab 2027 jährlich 25 bis 30 Gigawattstunden Energie einsparen. Der Bericht des CERN zeigt damit, welches Potenzial in industrieller und wissenschaftlicher Abwärme steckt. Statt neue Energiequellen zu erschließen, reicht es oft, vorhandene Energie besser zu nutzen.
Kurz zusammengefasst:
- Abwärme aus dem Kühlsystem des Large Hadron Collider am CERN wird seit Januar in ein Fernwärmenetz bei Genf eingespeist und ersetzt Gas für mehrere tausend Haushalte.
- Bei der Kühlung supraleitender Magnete entsteht die Wärme, die zwei Wärmetauscher mit jeweils fünf Megawatt Leistung ins Netz einspeisen; technisch sind bis zu zehn Megawatt möglich.
- Auch während Wartungspausen bleibt ein Teil der Wärme verfügbar; zusammen mit weiteren Projekten sollen so ab 2027 jährlich 25–30 Gigawattstunden Energie eingespart werden.
Übrigens: Am selben Teilchenbeschleuniger, der heute Wohnungen mit Abwärme versorgt, ist Forschern in Genf etwas gelungen, das jahrhundertelang als Mythos galt – die kurzzeitige Umwandlung von Blei in Gold. Wie es dazu kam, was dabei wirklich gemessen wurde und warum das für die Physik wichtig ist, erklärt unser Artikel.
Bild: © Maximilien Brice / CERN unter CC BY-SA 4.0
