Kurzumfrage: Energie im Überfluss dank Kernfusion?
© Lawrence Livermore National Laboratory (Ausschnitt)
Hier oder am Ende des Textes geht es zu unserer Kurzumfrage.
"In der nächsten Physik-Einheit unterhalten wir uns dann über die Möglichkeiten des Beamens", verabschiedet sich der Lehrer von seinen Schülern. Wir schreiben das Jahr 2100, längst sorgt die Fusion der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium für unermessliche Energievorräte. Wie alles mal anfing, ist zumindest noch von historischem Interesse. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts allerdings, so hatte der Lehrer gerade noch erklärt, war noch nicht sicher, ob die Probleme der Fusionsforschung zu bewältigen sein würden. Zu sehen sind diese Szenen in dem neunminütigen, mittlerweile preisgekrönten Erklärfilm Energie der Zukunft – Fusion 2100 des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik.
"Energy of the Future – Fusion 2100": die englische Fassung auf youtube
Doch die Bilder zementieren nur, was viele Bürger und Politiker seit langem missverstehen. Die kontrollierte Fusion – ein Projekt der Grundlagenforschung erster Güte – wird weiterhin allein als Energielieferantin wahrgenommen. Dabei reden wir beim Fusionsstrom über die ferne Zukunft – derzeit über die Jahre 2050ff. –, und das schon seit langem. Im Jahr 1952 hielt ein US-Kontrollgremium noch wenige Jahre Forschungsarbeit für ausreichend, um zu entscheiden, ob die Kernfusion realisierbar sei. In diesem Jahr baute der Erfinder des Stellarator-Reaktorkonzepts, Lyman Spitzer, in Princeton gerade einen "table-top stellarator" auf. Der Mini-Reaktor namens Model A fand auf einem Labortisch Platz, und Spitzer wollte darin ein Plasma mit einer Temperatur von einer Million Grad Celsius erzeugen. Schon Model D, so glaubte er, würde Energie liefern können. Vorsichtiger waren damals die Fusionsforscher von Los Alamos. Sie tauften ihr Vorhaben von vornherein auf den Namen Perhapsatron, die "Vielleicht-Maschine".
Noch heute sind die Fragen grundsätzlicher Art: Woher bekommen wir den nötigen Brennstoff? Das radioaktive Tritium mit seiner Halbwertszeit von nur zwölf Jahren kommt auf der Erde kaum vor und muss in bislang kaum erprobten Verfahren im Reaktor selbst erbrütet werden (siehe Wann kommt der Fusionsreaktor?, in der aktuellen Maiausgabe, S. 88, kostenfreie Leseprobe). Welches Material hält dem Neutronenbeschuss aus dem Fusionsplasma stand, ohne spröde zu werden?
Und können künftige Reaktoren Energie tatsächlich kontinuierlich erzeugen, wie es erforderlich wäre? Bisherige Projekte sind davon noch weit entfernt: Im internationalen Fusionsexperiment ITER wird das Plasma gerade einmal für Minuten stabil bleiben, und beim kalifornischen Laserreaktor NIF (National Ignition Facility) müssen die Laser, nachdem sie ihre gesamte Energie auf ein winziges Pellet aus gefrorenen Wasserstoffisotopen gerichtet haben (Stückpreis derzeit rund eine Million Dollar), erst einmal wieder ein bis zwei Stunden abkühlen.
Noch herrscht unter den Wissenschaftlern keine Einigkeit, ob – und wann – sich diese Fragen befriedigend beantworten lassen werden. Doch was wäre, wenn es um die Realisierbarkeit von Fusionskraftwerken doch viel besser stünde als wir heute vermuten? Dürfen wir uns die Chance entgehen lassen, tatsächlich eines Tages über Energie in Hülle und Fülle zu verfügen? Hier geht es zu unserer Kurzumfrage: Energie im Überfluss dank Kernfusion?
"In der nächsten Physik-Einheit unterhalten wir uns dann über die Möglichkeiten des Beamens", verabschiedet sich der Lehrer von seinen Schülern. Wir schreiben das Jahr 2100, längst sorgt die Fusion der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium für unermessliche Energievorräte. Wie alles mal anfing, ist zumindest noch von historischem Interesse. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts allerdings, so hatte der Lehrer gerade noch erklärt, war noch nicht sicher, ob die Probleme der Fusionsforschung zu bewältigen sein würden. Zu sehen sind diese Szenen in dem neunminütigen, mittlerweile preisgekrönten Erklärfilm Energie der Zukunft – Fusion 2100 des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik.
"Energy of the Future – Fusion 2100": die englische Fassung auf youtube
Doch die Bilder zementieren nur, was viele Bürger und Politiker seit langem missverstehen. Die kontrollierte Fusion – ein Projekt der Grundlagenforschung erster Güte – wird weiterhin allein als Energielieferantin wahrgenommen. Dabei reden wir beim Fusionsstrom über die ferne Zukunft – derzeit über die Jahre 2050ff. –, und das schon seit langem. Im Jahr 1952 hielt ein US-Kontrollgremium noch wenige Jahre Forschungsarbeit für ausreichend, um zu entscheiden, ob die Kernfusion realisierbar sei. In diesem Jahr baute der Erfinder des Stellarator-Reaktorkonzepts, Lyman Spitzer, in Princeton gerade einen "table-top stellarator" auf. Der Mini-Reaktor namens Model A fand auf einem Labortisch Platz, und Spitzer wollte darin ein Plasma mit einer Temperatur von einer Million Grad Celsius erzeugen. Schon Model D, so glaubte er, würde Energie liefern können. Vorsichtiger waren damals die Fusionsforscher von Los Alamos. Sie tauften ihr Vorhaben von vornherein auf den Namen Perhapsatron, die "Vielleicht-Maschine".
Noch heute sind die Fragen grundsätzlicher Art: Woher bekommen wir den nötigen Brennstoff? Das radioaktive Tritium mit seiner Halbwertszeit von nur zwölf Jahren kommt auf der Erde kaum vor und muss in bislang kaum erprobten Verfahren im Reaktor selbst erbrütet werden (siehe Wann kommt der Fusionsreaktor?, in der aktuellen Maiausgabe, S. 88, kostenfreie Leseprobe). Welches Material hält dem Neutronenbeschuss aus dem Fusionsplasma stand, ohne spröde zu werden?
Und können künftige Reaktoren Energie tatsächlich kontinuierlich erzeugen, wie es erforderlich wäre? Bisherige Projekte sind davon noch weit entfernt: Im internationalen Fusionsexperiment ITER wird das Plasma gerade einmal für Minuten stabil bleiben, und beim kalifornischen Laserreaktor NIF (National Ignition Facility) müssen die Laser, nachdem sie ihre gesamte Energie auf ein winziges Pellet aus gefrorenen Wasserstoffisotopen gerichtet haben (Stückpreis derzeit rund eine Million Dollar), erst einmal wieder ein bis zwei Stunden abkühlen.
Noch herrscht unter den Wissenschaftlern keine Einigkeit, ob – und wann – sich diese Fragen befriedigend beantworten lassen werden. Doch was wäre, wenn es um die Realisierbarkeit von Fusionskraftwerken doch viel besser stünde als wir heute vermuten? Dürfen wir uns die Chance entgehen lassen, tatsächlich eines Tages über Energie in Hülle und Fülle zu verfügen? Hier geht es zu unserer Kurzumfrage: Energie im Überfluss dank Kernfusion?
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