Im nächsten Jahr wird im Cadarache (Südfrankreich) der Bau des Internationaler Thermonuklearer Experimenteller Reaktor (kurz ITER, lat. der Weg, die Reise) begonnen. Einige sehen in diesem 10 Milliarden Euro treueren Projekt eine wunderbare Lösung unserer Energieprobleme. Im Fortfolgenden wird erklärt, was Kernfusion ist und welche Bedeutung sie in der Zukunft haben könnte.
Der ehemalige französiche Staatspräsident Jacques Chirac bezeichnete den ITER als das größte Wissenschaftsprojekt seit der Internationalen Raumstation. Der ITER ist in erster Linie als ein Großforschungsprojekt und er soll der physikalischen und technischen Grundlagenforschung im Bereich Kernfusion dienen. Der Nutzen solcher Forschungsprojekte ist vielfältig. Neben dem nicht unmittelbar bezifferbaren Gewinn des Fortschritts in der Physik wird der ITER – wie die Raumfahrt – in vielen Bereichen der Forschung und Technik neue Impulse liefern. So sind neue Erkenntnisse in den Bereichen supraleitende Magneten und deren Kühlsysteme, strahlungsresistente Werkstoffe, Umgang mit Tritium, Plasmaheizungen, Abführ und Nutzung
der erzeugten Wärme-Energie und fernbedient auswechselbarer Komponenten zu erwarten, die in vielen Bereich außerhalb der Kernfusion Anwendung finden
Technisch-physikalisch betrachtet ist die Kernfusion etwas völlig anderes als die Kernspaltung. In Kernkraftwerken läuft eine Kettenreaktion ab, bei der kontinuierlich Atomkerne gespalten werden.
In einem Kernfusionsreaktor werden leichte Atomkerne (z.B. Wasserstoff, Deuterium oder Tritium) unter Druck bis auf mehreren hundert Millionen Grad Celsius erhitzt. Unter diesen Bedingungen verbinden sich – wie in der Sonne – zwei der leichten Kerne zu einem neuen schwerer Kern und zusätzlich wird Energie frei. Diese kann dann zur Stromerzeugung genutzt werden. Dieses Prinzip wurde schon in mehrere Forschungseinrichtungen erfolgreich genutzt, der ITER soll der erste Reaktor werden der mehr Energie liefert als für den Betrieb benötigt wird.
Energietechnisch und -wirtschaftlich ist bietet die Kernfusion mehrere Vorteile. Zum einen sind die Brennstoffe Deuterium und Tritium für menschliche Maßstäbe ewig und überall verfügbar. Deuterium ist ein natürliches Isotop des Wasserstoffss und kann damit aus normalem Wasser extrahiert werden. Das Tritium soll der ITER als Nebenprodukt selbst aus dem Element Lithium erzeugen. Teile des Reaktors werden durch die bei der Fusion freiwerdende Strahlung aktiviert und damit leicht radioaktiv. Dieser inerte, radioaktive Abfall entsteht in relativ geringer Menge und ist von seiner Gefährlichkeit nicht mit dem stark radioaktivem und hochgiftigem Müll aus Kernspaltungreaktoren vergleichbar. Trotz der hohen Temperaturen innerhalb des Reaktors ist das ITER Prinzip inhärent sicher, da die Reaktion bei einer Störung sofort abbricht und keine Kettenreaktion möglich ist.
Der ITER stellt ein Kraftwerk der nullten Generation, erst sein Nachfolger DEMO wird der erste Prototyp eines kommerziell Nutzbaren Fusionsreaktors sein. Für die Energiegewinnung in einem relevanten Maßstab wird die Kernfusion nicht vor dem Jahr 2050 bereit sein.
Fazit: Die Kernfusion wird uns vermutlich in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts als Energiequelle dienen können und zusammen mit den bis dahin massiv ausgebauten Regenerativen Energien Kohle-, Öl- und Urankraftwerke ins Museum verbannen. Für die spannenden kommenden 40 Jahre, in denen wir unsere Energiepolitik massiv umbauen müssen um zu Überleben, ist die Kernfusion allerdings völlig bedeutungslos.
Ein freies Bild: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Tokmak_-_ITER_cut.jpg
Wen das Thema Kernfusion tiefergehend interessiert:
Stellungnahme zum Fragenkatalog zur Anhörung Kernfusion
Ist nur die Frage, wann das wirklich funktioniert. Schon in den 50er Jahren wurde gesagt, dass es in den nächsten 50 Jahren funktionieren wird. Demnach müsste es schon heute gehen