Kernfusion bringt neue Unbekannte

Trotz aller Fortschritte: Energieverluste und die Stabilität des Plasmas sind bis heute die wichtigsten Probleme bei der Entwicklung eines funktionsfähigen Fusionskraftwerks. Die nächste Herausforderung wird der Betrieb mit einem größeren Anteil von Kernfusion an der Heizleistung des Plasmas sein. In den meisten Versuchen heute stammt praktisch die gesamte Heizleistung des Plasmas aus Wärmequellen von außen. Geheizt wird das Plasma in den derzeitigen Reaktoren durch eine Kombination verschiedener Quellen. Eine Möglichkeit ist der elektrische Widerstand im Plasma. Wie in einem normalen elektrischen Leiter entsteht auch dort Wärme durch fließenden Strom.

Stellenmarkt
  1. Fullstack-PHP-Entwickler (m/w/d)
    SHD System-Haus-Dresden GmbH, Dresden
  2. IT-Systemadministrator First & Second Level Support (m/w/d)
    Gustav Wolf GmbH, Gütersloh
Detailsuche

Allerdings nimmt der Widerstand im Plasma bei sehr hohen Temperaturen wieder ab, wodurch die damit erreichbare Temperatur begrenzt ist. Weitere Möglichkeiten sind Radio- und Mikrowellen, die mit den Ionen und Elektronen des Plasmas interagieren. Genauso trägt auch der Einschuss neutraler Teilchen zur Heizung bei, mit der in den Tokamaks auch der Strom getrieben werden soll.

In einem realen Fusionskraftwerk wird hauptsächlich die Kernfusion selbst die Heizung übernehmen. Wie genau sich das auswirkt, lässt sich aber nicht bis ins letzte Detail vorhersagen. Die Energieverluste des Plasmas werden zwar immer besser verstanden, aber zumindest müssen die theoretischen Berechnungen auch in der Praxis überprüft werden. Dafür braucht es Experimente. Die nächsten werden 2017 stattfinden, wenn zum ersten Mal nach 20 Jahren Pause wieder eine Kernfusionskampagne mit Tritium und Deuterium im verbesserten Joint European Torus durchgeführt wird.

Außerdem muss noch die Erbrütung von Tritium im Fusionsreaktor umgesetzt werden. Tritium soll dort durch Bestrahlung von Lithium mit Neutronen erzeugt werden. Bei jeder Fusion von Deuterium und Tritium wird ein schnelles Neutron frei, das für diesen Zweck zur Verfügung stehen wird. Damit dabei genug Tritium erzeugt werden kann, wird sich nicht nur Lithium, sondern auch Blei in dem Brutmantel befinden. Wenn die schnellen Neutronen auf Bleiatome treffen, können sie ein zusätzliches Neutron aus dem Kern reißen. So stehen insgesamt genug Neutronen für die Tritiumerzeugung zur Verfügung, ohne dass radioaktive Spaltprodukte anfallen würden.

Niemand weiß, wann das erste Fusionskraftwerk gebaut wird

Golem Akademie
  1. Netzwerktechnik Kompaktkurs: virtueller Fünf-Tage-Workshop
    14.–18. Februar 2022, virtuell
  2. Data Engineering mit Apache Spark: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    25.–26. April 2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Wann genau es so weit ist und alle Erkenntnisse in einem Fusionskraftwerk zusammengesetzt werden, kann niemand sagen. Die Vergangenheit hat gezeigt, dass Forschungsbudgets selten stabil sind. Durch die Anstrengungen der Chinesen in der Entwicklung der Kernfusion ist die Entwicklung aber nicht mehr vollständig von einzelnen Projekten wie Iter abhängig.

Der erste chinesische Tokamak war der Asdex-Reaktor. Der Reaktor, an dem Fritz Wagner den H-Modus entdeckte, wurde nach China gebracht und dort als HL-2A wieder aufgebaut. Seit 2006 ist auch EAST in Betrieb, der Experimental Advanced Superconducting Tokamak. Während China auch einen Teil zum Iter-Programm beiträgt, wird dort schon der Bau eines weiteren, größeren Reaktors in den 2020er Jahren geplant. Der "China Fusion Engineering Test Reactor" soll zwar kleiner als Iter sein, wird aber vollständig in China gebaut werden und soll die Grundlage für ein chinesisches Demonstrationskraftwerk in den 2030er Jahren legen.

Auch für diese Entwicklung gelten die üblichen Unwägbarkeiten. Die chinesische Politik gilt zwar als sehr langfristig im Vergleich zu europäischen und amerikanischen Verhältnissen, aber auch chinesische Forschungsgelder können gestrichen werden. Das ist inzwischen zur wesentlichen Frage geworden. Die Frage, ob der Bau eines Fusionskraftwerks möglich ist, ist geklärt. Nicht geklärt ist nur, ob und wann der Bau umgesetzt wird.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Bessere Leistungen mit alter Hardware
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  5. 4
  6. 5


jaichweiss 21. Nov 2016

Hmmm, ich bin eher der Meinung, daß noch viel zu wenig für Kernfusion und deren...

Weltschneise 02. Mär 2016

Ich denke, dass er sein "nicht können" wörtlich meint und tatsächlich keine Argumente...

Sharra 29. Feb 2016

Nein, und ähm... nein.

ffx2010 29. Feb 2016

Er redet nicht, er schreibt.

CraWler 29. Feb 2016

Durch die Zerstörung von Waldflächen, Naturraum usw wird das CO2 auch dort bleiben wo es...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Xbox Cloud Gaming
Wenn ich groß bin, möchte ich gerne Netflix werden

Call of Duty, Fallout oder Halo: Neue Spiele bequem am Business-Laptop via Stream zocken, klingt zu gut, um wahr zu sein. Ist auch nicht wahr.
Ein Erfahrungsbericht von Benjamin Sterbenz

Xbox Cloud Gaming: Wenn ich groß bin, möchte ich gerne Netflix werden
Artikel
  1. Lego Star Wars UCS AT-AT aufgebaut: Das ist kein Mond, das ist ein Lego-Modell
    Lego Star Wars UCS AT-AT aufgebaut
    "Das ist kein Mond, das ist ein Lego-Modell"

    Ganz wie der Imperator es wünscht: Der Lego UCS AT-AT ist riesig und imposant - und eines der besten Star-Wars-Modelle aus Klemmbausteinen.
    Ein Praxistest von Oliver Nickel

  2. Kryptowährung im Fall: Bitcoin legt rasante Talfahrt hin
    Kryptowährung im Fall
    Bitcoin legt rasante Talfahrt hin

    Am Samstag setzte sich der Absturz des Bitcoin fort. Ein Bitcoin ist nur noch 34.200 US-Dollar wert. Auch andere Kryptowährungen machen Verluste.

  3. Andromeda: Dieses Microsoft-Smartphone-Betriebssystem erschien nie
    Andromeda
    Dieses Microsoft-Smartphone-Betriebssystem erschien nie

    Erstmals ist ein Blick auf Andromeda möglich - das Smartphone-Betriebssystem, das Microsoft bereits vor einigen Jahren eingestellt hat.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • MediaMarkt & Saturn: Heute alle Produkte versandkostenfrei • Corsair Vengeance RGB RT 16-GB-Kit DDR4-4000 114,90€ • Alternate (u.a. DeepCool AS500 Plus 61,89€) • Acer XV282K UHD/144 Hz 724,61€ • MindStar (u.a. be quiet! Pure Power 11 CM 600W 59€) • Sony-TVs heute im Angebot [Werbung]
    •  /