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Kernfusion ITER: Kann der Mensch die Sonne zähmen?

Seit Milliarden Jahren brennt das Feuer der Sonne. Wäre sie aus Kohle oder Öl, dann wäre ihr Treibstoff längst aufgebraucht. Das Zauberwort für diese ungeheure Energiequelle heißt "Kernfusion" und könnte auch unsere Energiesorgen lösen. Aber funktioniert Kernfusion auf der Erde überhaupt? Und ist sie dann so sauber und so sicher, wie Experten sagen?



Diese Kernfusion in der Versuchsanlage Z1 der Sandia National Laboratories lieferte für eine Milliardstel Sekunde die 60fache Stromleistung aller Kraftwerke dieser Erde. Die elektrischen Lichtblitze zucken über eine Wasseroberfläche.
Picture by R. Montoya/Sandia National Laboratory

Die Geschichte von David und Goliath zeigt es immer wieder vor: Man muss nicht besonders groß sein, um viel auf dem Kasten zu haben. So wissen Physiker seit mehr als 60 Jahren, dass die Kräfte, die winzig kleine Atome entfesseln können, gigantisch sind im Vergleich zu den Energien, mit denen wir ansonsten in unserer "großen", sichtbaren Welt zu tun haben.

Als "Segen für die Menschheit" wurde in den 50ern die Kernspaltung beworben, bei der sehr große Atome (Uran, Plutonium) in kleinere zerteilt werden und dabei ungeheure Mengen Energie liefern. Die Unfallrisiken und die stark radioaktiven Abfallprodukte, die über Jahrtausende gefährlich für Mensch und Tier bleiben, kehrt man auch heute noch gern unter den Teppich. Besonders, wenn es wie dieser Tage wieder darum geht, den Bau neuer Atomkraftwerke in Europa durchzuboxen. Österreich hat sich dieses Dilemma zum Glück nicht angetan und kann sich das mit seinen großen Wasserkraft-Reserven auch leisten. Deutschland setzt stattdessen in seinen flachen, nördlichen Bundesländern auf Windkraft. Und in küstenreichen Staaten wie Norwegen montiert man versuchsweise bereits unter Wasser Propeller, wo Ebbe und Flut für Bewegung sorgen.

So klein ist ein Mensch im Vergleich zum französischen Fusionsreaktor ITER
Picture by ITER

Viele Experten glauben aber, dass der steigende Energiebedarf der Welt in den nächsten 100 Jahren zu hoch sein wird, auch wenn wir noch so sparen und noch so viele Öko-Kraftwerke bauen, um erneuerbare Energien zu nutzen. Die Lebensqualität in Asien und Afrika steigt. Und selbst, wenn sie noch nicht unser Niveau in Europa erreicht, dürfte der Energiebedarf explodieren.

Unglaubliche 10 Milliarden Euro ist der EU, den USA, Russland, China, Japan und Südkorea die Hoffnung wert, diese Probleme durch Kernfusion zu lösen. In der französischen Provence am romantischen Flüsschen Verdon entsteht mit diesem Geld seit kurzem der erste Kernfusions-Forschungsreaktor. "ITER" soll zeigen, ob es möglich ist, die Energiequelle der Sonne auf der Erde zu zähmen: Zwei spezielle Atom-Varianten (Deuterium und Tritium) des kleinsten Elements Wasserstoff werden mithilfe von Millionen Grad Hitze wie bei einem Mini-Puzzle zum nächstgrößeren Element Helium zusammengesetzt. Übrig bleibt sehr viel Energie und ein Puzzlestück (ein Neutron), das in der nächsten "Puzzle-Runde" wieder eingesetzt wird.

In der Sonne funktioniert dieses Spiel seit Milliarden Jahren reibungslos. Durch den ungeheuren Druck in ihrem Innern braucht sie für die Kernfusion nur 15 Millionen Grad. "Auf der Erde", so Prof. Harald Weber, Vorstand des Atominstituts der TU Wien im Interview, "haben wir diesen Druck nicht. Daher müssen die Forscher mit diversen Tricks ca. 150 Millionen Grad zusammenbringen." Die Tricks funktionieren zwar (siehe Foto), verbrauchen aber so viel Energie, dass eine Kernfusion bis jetzt mehr kostet, als sie einbringt.

Im Vakuum-Kringel kreisen zwei Gramm Wasserstoff als elektrisch leitendes Plasma, das mithilfe von Mikrowellen berührungsfrei auf 150 Millionen Grad erhitzt wurde
Picture by ITER

Trotzdem ruht sehr viel Hoffnung auf der Entwicklung dieser Technik, weil die Rohstoffe dazu billig aus reichlich vorhandenem Meerwasser und dem ebenfalls überall vorkommenden Mineral Lithium kommen. Da die Kernfusion im Gegensatz zur Kernspaltung nicht selbständig abläuft, sollen zudem Unfälle wie in Tschernobyl unmöglich sein. Abfallprodukt ist allerdings neben wertvollem Helium eine im Vergleich zu normalen Kernkraftwerken sehr kleine Menge an strahlendem Material, das "schon" nach circa 100 Jahren unbedenklich ist. Wenn die Forscher die Kernfusion jemals so gut in den Griff bekommen wie die Sonne, dann bleibt angeblich sogar überhaupt keine Strahlung übrig.

Mit "Böhler Uddeholm" und "Plansee" mischen übrigens auch zwei österreichische Hightech-Firmen bei der Entwicklung von ITER mit. Erstere hat eine Stahllegierung für den Wärmetauscher des Reaktors entwickelt, die extrem wenig Strahlung entstehen lässt. Letztere ist bei der Verarbeitung von schwierigen hitzebeständigen Metallen wie Wolfram weltweit Spitzenreiter.

Etwa in 50 Jahren soll dann das erste kommerzielle Fusionskraftwerk Energie liefern. Bis dahin weiß man hoffentlich, ob die Kernfusion wirklich so sauber und gefahrlos ist, wie vor Sellafield und Tschernobyl auch von der Kernspaltung behauptet wurde. Eine solche Fehleinschätzung darf nicht mehr passieren.


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© Eine Reportage von T. Micke (12-03-06) – Kontakt