In Japan ist Anfang Dezember 2023 der weltweit größte experimentelle Kernfusionsreaktor offiziell eingeweiht worden. Die Anlage JT-60SA in Naka nördlich von Tokio ist ein japanisch-europäisches Kooperationsprojekt und das Ergebnis einer Zusammenarbeit von mehr als 500 Fachleuten aus Forschung und Ingenieurwesen sowie mehr als 70 Unternehmen. Das Projekt werde die Menschheit »der Fusionsenergie näherbringen«, sagte der stellvertretende Projektleiter Sam Davis laut der Nachrichtenagentur AFP bei der feierlichen Inbetriebnahme. Ziel des JT-60SA-Reaktors ist es, die Machbarkeit der Fusion als sichere, großtechnische und kohlenstofffreie Nettoenergiequelle zu erforschen.

Kernfusion gilt als praktisch unerschöpfliche, emissionsfreie Energiequelle ohne das Risiko katastrophaler Störfälle und ohne die Notwendigkeit der Endlagerung langlebiger radioaktiver Abfälle. Die Vorstellung, auf der Erde das nachzuahmen, was die Sonne seit fünf Milliarden Jahren macht, beflügelt bereits seit den 1950er Jahren die Forschung. Die Kernfusion unterscheidet sich von der Kernspaltung dadurch, dass zwei Atomkerne miteinander verschmolzen werden, anstatt einen Kern in zwei zu teilen. Im Inneren von Sternen wie auch unserer Sonne fusionieren die Atomkerne des Wasserstoffs zu Heliumkernen, was Unmengen an Energie freisetzt. Alle irdischen Versuche sind bislang jedoch weit davon entfernt, nach diesem Prinzip effizient Energie zu gewinnen.

EU-Energiekommissarin Kadri Simson erklärte laut AFP, bis zum Betriebsbeginn des internationalen Testreaktors ITER, der derzeit im südfranzösischen Cadarache gebaut wird, sei die Anlage in Japan die weltweit größte und »fortschrittlichste« vom Typ Tokamak. Ihre Inbetriebnahme sei ein »Meilenstein in der Geschichte der Kernfusion«. Der Reaktor besteht aus einem donutförmigen Behälter, dem Tokamak, in dem ein Wasserstoff-Plasma auf 200 Millionen Grad Celsius erhitzt wird.

Technologie muss noch viele Hürden überwinden

Bislang ist es nur in einer Anlage gelungen, mehr Energie zu erzeugen, als für das Zünden des Plasmas benötigt wird. Im Dezember des vergangenen Jahres hatte die National Ignition Facility (NIF) im kalifornischen Livermore einen »Netto-Energiegewinn« bei Versuchen vermeldet. Die US-Anlage nutzt allerdings eine andere Technologie als der neue japanische Reaktor und ITER – die so genannte Trägheitsfusion. Dort werden knapp 200 Laser eingesetzt, um Energie auf einen erbsengroßen Goldzylinder zu übertragen, der ein gefrorenes Pellet der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium enthält. Die Kernfusion konnte jedoch nur für Bruchteile einer Sekunde aufrechterhalten werden – zur Stromerzeugung wären eher Stunden nötig.

Auch wenn Kritiker sagen, die Erwartungen würden überschätzt und Umweltschützer die Kernfusion als ineffizient, aufwändig und teuer bezeichnen, stecken Regierungen und Investoren weltweit viel Geld in die Erforschung der Technologie. Eine wachsende Zahl von Start-ups hat teils private Investitionen im Milliardenbereich eingeworben. Auch deutsche Politiker und die Forschungsministerin Bettina Stark-Watzinger höchstselbst haben in den zurückliegenden Monaten zusätzliches Geld für die Fusionsforschung zugesagt.