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Möglicher Durchbruch bei der Fusion: „Könnte eine Ära grüner, unerschöpflicher Energie einläuten“

Noch ist es nicht offiziell bestätigt, aber vieles deutet darauf hin, dass Forschern in den USA ein Durchbruch bei der Fusionsenergie gelingen wird. Erstmals wird bei einer kontrollierten Fusion mehr Energie entzogen als ihr zugeführt wurde. Die Fachwelt ist beeindruckt – aber es gibt auch Mahnungen.

Energie ist das größte Problem der Menschheit. Ohne geht es nicht, aber auch damit läuft es nicht so gut: Schließlich hat der massive Verbrauch fossiler Brennstoffe den Klimawandel mit ungewissen Folgen in Gang gesetzt. Da kommt eine Meldung aus den USA gerade richtig: An der National Ignition Facility (NIF) des Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien soll es Forschern erstmals gelungen sein, durch kontrollierte Kernfusion mehr Energie zu erzeugen, als sie angaben hinein. Die Lösung des Energieproblems?

Laut einem Bericht der Financial Times wurden 2,1 Megajoule Laserenergie verwendet, um eine Fusionsreaktion zu zünden, die 2,5 Megajoule freisetzte. Die Zeitung verweist auf zwei namentlich nicht genannte Mitarbeiter des Instituts. Das US-Energieministerium hat für Dienstag eine Pressekonferenz angesetzt, um einen „großen wissenschaftlichen Durchbruch“ vorzustellen.

Die Reaktionen in der Fachwelt sind bislang positiv – auch wenn auf die großen Hürden verwiesen wird, die der Kernfusion als nutzbarer Energiequelle noch im Wege stehen. Laut dem Science Media Centre (SMC) nennt Jeremy Chittenden, Professor für Plasmaphysik am Imperial College London, den Bericht einen „echten Durchbruch, der unglaublich aufregend ist“ – vorausgesetzt, es bestätigt sich, dass das Experiment mehr Energie freigesetzt hat, als für das Experiment verbraucht wurde Experiment Die Erzeugung des Plasmas war erforderlich. „Es beweist, dass das lang ersehnte Ziel, der ‚Heilige Gral‘ der Fusion, tatsächlich erreicht werden kann“, sagte Chittenden.

Um die Fusion als Energiequelle nutzen zu können, müsse die Energieausbeute aber noch weiter gesteigert werden, sagt Chittenden. „Bevor wir dies realistischerweise in ein Kraftwerk verwandeln können, müssen wir einen Weg finden, denselben Effekt viel häufiger und viel billiger zu reproduzieren.“

Noch weit weg vom Kraftwerk

Aber es gibt Vorsichtsmaßnahmen: „Obwohl dies eine gute Nachricht ist, ist dieses Ergebnis noch weit entfernt von dem tatsächlichen Energiegewinn, der zur Stromerzeugung erforderlich ist“, forderte Tony Roulstone, Dozent für Kernenergie an der Universität Cambridge, SMC auf, dies zu berücksichtigen. Denn für das Experiment mussten 500 Megajoule Energie in die Laser eingespeist werden. „Obwohl sie 2,5 Megajoule herausbekommen haben, ist das immer noch viel weniger als die Energie, die sie ursprünglich für die Laser verwendet haben“, sagte Roulstone.

Mit anderen Worten, so Roulstone: „Der Energieoutput, hauptsächlich in Form von Wärmeenergie, betrug immer noch nur 0,5 Prozent des Inputs.“ Ein technisches Ziel für die Fusion wäre jedoch, einen Großteil der im Prozess verwendeten Energie zurückzugewinnen und einen Energiegewinn zu erzielen, der doppelt so hoch ist wie die für die Laser erforderliche Energie. Obwohl das Ergebnis des NIF ein „wissenschaftlicher Erfolg“ ist, ist es noch weit davon entfernt, nützliche, reichlich vorhandene und saubere Energie zu liefern.

Sollten sich die Ergebnisse aus Kalifornien als wahr erweisen, würde dies einen „bemerkenswerten Punkt in der Menschheitsgeschichte“ markieren, sagte Mark Wenman, Dozent für Nuklearmaterialien am Imperial College London, gegenüber dem SMC. Damit könne sogar „eine Ära grüner, sicherer und im Wesentlichen unerschöpflicher Energie in kompakter Form ohne langlebigen Atommüll eingeläutet werden“. Der mögliche Erfolg am NIF soll seiner Meinung nach auch dazu beitragen, „dass mehr Mittel in die Kernfusionsforschung fließen und der Zeitpunkt, an dem wir ein Fusionskraftwerk ans Stromnetz anschließen können, ein Stück näher rückt“.

„Das sind tolle Ergebnisse“

„Das sind tolle Ergebnisse, zu denen wir unseren Kolleginnen und Kollegen am NIF gratulieren möchten“, sagte Sibylle Günter, Wissenschaftliche Direktorin des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) auf Anfrage von ntv.de. „Erstmals wurde durch Fusionsreaktionen mehr Energie freigesetzt als der Laser einstrahlte.“ Allerdings wurde die Effizienz der Laser bei der Umwandlung elektrischer Energie in Laserenergie bei der Berechnung des Energiegewinns nicht berücksichtigt.

Allerdings, so Günter, sei die in Kalifornien eingesetzte Technik für ein Kraftwerk wohl zu ineffizient, weil der Brennstoff direkt bestrahlt werden müsse. „Außerdem müsste man in einem Kraftwerk mindestens zehnmal pro Sekunde ein solches Pellet zünden. Diese und viele andere technologische Fragen müssen noch geklärt werden, bevor man an den Bau eines Kraftwerks denken kann.“