Kernfusionsexperimente in Deutschland?
- Martin Döhring
- 12. Okt. 2018
- 1 Min. Lesezeit
Viele sagen, in Zukunft wird unsere Energie aus der Kernfusion kommen. Ich bin natürlich nicht dagegen, aber...
Hier ein Beispiel von "make believe" des Staatsfunks:
Und jetzt der Oberknüller, eine Titelzeile ARD „Merkel startet Kernfusionsexperiment“. Berichte sind online noch erhalten.
Dies ist falsch. Man könnte auch sagen gelogen. Richtig, sie war in Greifswald. Nur: Mir ist gar nicht bekannt, dass der „Fusionsreaktor“ in Greifswald eine Zulassung für Kernfusionen hat.
Bislang wurde dort nur Plasma erzeugt. Zuerst Helium, dann Wasserstoff.
Ist ein alter Hut, haben die Briten schon vor 20 Jahren gemacht. Für die halbe Milliarde Euro aus Steuergeldern haben die Physiker eine Art Suppenkocher für höhere Ansprüche bekommen. Eine Kernfusion hat dort nicht und noch nie stattgefunden und wird dort auch wahrscheinlich nie stattfinden. Bei Kernfusion muss noch gefunden werden, wie diese denn zu moderieren (kontrollierter Ablauf) ist, im wirtschaftlichen Energiegewinnungsmodus (Turbinen). Zweitens Anfall von radioaktiven Stoffen wie Tritium. Drittens Strahlung der Kernfusion macht den metallenen Reaktorkörper mit der Zeit mürbe. Lauter ungelöste Probleme. Bislang hat jedenfalls keine Kernfusion stattgefunden .
Im Wendelstein 7-X in Greifswald wird nicht nur Plasma erzeugt, sondern es finden auch tatsächliche Fusionsreaktionen von Wasserstoff-Isotopen statt – allerdings in einem begrenzten, forschungsorientierten Umfang. Lass mich das genauer erklären.
Der Reaktor ist ein Stellarator, der primär darauf ausgelegt ist, hochheißes Plasma (aus Wasserstoff oder Deuterium) stabil zu halten und zu erhitzen, um die Bedingungen für Kernfusion zu testen. Seit dem Start 2015 begann man mit Helium- und Wasserstoff-Plasmen, aber ab 2018/2019 wurden Experimente mit Deuterium durchgeführt. Deuterium ist ein schweres Isotop von Wasserstoff, und in diesen Plasmen kommt es zu D-D-Fusionsreaktionen (Deuterium-Deuterium-Fusion), bei denen Deuterium-Atome zu Helium fusioniert werden und Neutronen freigesetzt werden. Diese Reaktionen sind messbar – es gibt sogar Neutron-Detektoren, um sie zu überwachen.
Allerdings: Das ist keine kommerzielle…
Der Stand der Technik bei der Kernfusion lässt sich als historischer Durchbruch mit noch großen technischen Hürden vor der kommerziellen Nutzung zusammenfassen.
Hier sind die wichtigsten Entwicklungen und Herausforderungen:
1. Wissenschaftlicher Durchbruch: Energiegewinnung ("Netto-Energie-Gewinn")
· NIF (USA, Trägheitsfusion): Im Dezember 2022 gelang am National Ignition Facility erstmals ein "wissenschaftlicher Energiegewinn" (Fusion Gain Q > 1). Dabei lieferte die Fusion etwa 150% der Energie, die der Brennstoff direkt aufnahm (ignition). Allerdings: Der Gesamtenergieaufwand des gesamten Lasersystems war dabei noch viel höher (Q_system << 1).
· JET & Tokamaks (magnetische Fusion): Der europäische Joint European Torus (JET) stellte 2022 einen Weltrekord mit 59 Megajoule erzeugter Fusionsenergie auf (Q ≈ 0.33). Tokamaks haben die längste Entwicklungsgeschichte und sind aktuell der führende Ansatz für…