Teuer und unpraktisch: Kernfusion wird keine Probleme lösen
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Mit einer Kurznachricht(öffnet im neuen Fenster) hat Elon Musk eine Diskussion befeuert, die spätestens seit Baubeginn von Iter, dem ersten Prototyp eines Kernfusionsreaktors, im Jahr 2007 läuft: Wie sinnvoll kann es ein, Milliarden in irdische Fusionskraftwerke zu investieren, wenn die Sonne dieselbe Energie kostenlos zur Erde liefert?
Dabei ist die Grundidee hinter einem Kernfusionsreaktor verführerisch. Aus Wasserstoff wird Helium, gleichzeitig setzt die Verschmelzung so viel Energie frei, dass 250 kg Fusionsmaterial ein großes Kraftwerk für ein Jahr antreiben könnten. Es gibt keine Abgase und radioaktive Strahlung im engeren Sinne setzt diese Reaktion ebenfalls nicht frei.
Kein Wunder also, dass auch Donald Trump in das Rennen um ein Kernfusionskraftwerk einsteigen will, wie seine Medienfirma TMTG gerade bekanntgegeben hat .
Wirtschaftlich kaum zu realisieren
Bis die ungeheure Energiemenge eines solchen Reaktors überhaupt genutzt werden kann, wird noch mindestens eine zweistellige Milliardensumme nötig sein. Allein die Fertigstellung von Iter, eine Art Probelauf für den Probelauf, könnte 50 Milliarden Euro kosten.
Anschließend oder auch parallel dazu, schließlich liegt man bereits 15 Jahre hinter dem Zeitplan zurück, muss noch Demo gebaut werden. Dieses Kernfusionskraftwerk soll dann als tatsächlicher Versuch dienen, mehr Energie aus der Kernfusion zu erhalten als für die Stabilisierung des Prozesses auf der Erde nötig ist. Iter wird das noch nicht können.
Auch deshalb arbeiten 35 Länder gemeinsam daran, bündeln Geld und Forschungskapazitäten, um irgendwann nach 2050 greifbare Ergebnisse zu liefern. Währenddessen diskutiert man an anderer Stelle, wie viele Cent eingespeister Solarstrom, erzeugt mithilfe der Kernfusion der Sonne, eigentlich noch wert sein darf.
Technisch spricht viel dagegen
Nicht nur Zeit und Geld stehen im Weg. Es gibt eine Reihe praktischer Überlegungen, die den Durchbruch der Kernfusion mindestens verzögern dürften. So genügen auf der Sonne dank viel Druck gerade einmal 15 Millionen °C beziehungsweise Kelvin für die Aufrechterhaltung der Fusionsreaktion. In einem Tokamak, also bei magnetischem Einschluss, müssten es schon 150 Millionen °C sein.
Welches Material selbst auf Distanz mit diesen Temperaturen auf Dauer umgehen kann, wird noch immer erforscht und muss noch entwickelt werden. Bei Iter wird allein die Reaktorkammer knapp 8.000 Tonnen wiegen.
Und da wäre die Sache mit der Strahlung. Neutronenstrahlung wird in jedem Fall auftreten und die Reaktorwände kontaminieren, weil die Neutronen nicht nur für den Fusionsprozess benötigt werden, sondern auch radioaktive Isotope erzeugen.
Ein Beispiel ist Cobalt-60 , das aus Eisen entsteht. Die Halbwertszeit liegt zwar bei verträglichen fünf Jahren, aber bis zum Zerfall sollte man den Beta- und Gammastrahler, der auch in den Stahlkonstruktionen von Atomkraftwerken zu finden ist, sicher verwahren.
Der Brennstoff fehlt
Für einen verlässlichen Fusionsprozess benötigt man zudem Deuterium und Tritium, zwei Isotope des Wasserstoffs. Deuterium ist in großen Mengen verfügbar. Vom stark radioaktiven Tritium existieren auf der Erde nur ein paar Kilogramm. Die stammen alle aus aktiven Atomkraftwerken.
Das Tritium müsste somit direkt im Reaktor aus Deuterium erzeugt werden, wobei in diesem Bereich bereits Fortschritte erzielt werden. Wann die Technik reif für den Einsatz in einem laufenden Fusionskraftwerk ist, weiß dagegen niemand.