Nettoenergiegewinn: Forschern gelingt historischer Durchbruch in Sachen Kernfusion

Mit der Kernfusion werden schon seit einigen Jahrzehnten große Hoffnungen verbunden. Irgendwann einmal soll es sich um eine saubere, nachhaltige und sichere Form der Energiegewinnung handeln. Bisher allerdings wurden zwar zahlreiche Versuchsreaktoren gebaut und durchaus auch Fortschritte erzielt. Beim entscheidenden Punkt haperte es allerdings stets: Bei allen Versuchen musste jeweils mehr Energie hineingesteckt werden als am Ende herauskam. Der Hintergrund: Um Atomkerne tatsächlich miteinander zu verschmelzen werden enorm hohe Temperaturen und sehr viel Druck benötigt. Forschern in den Vereinigten Staaten könnte nun aber ein entscheidender Durchbruch gelungen sein. Wie unter anderem die Financial Times und die Washington Post berichten, ist es am Lawrence Livermore National Laboratory der US-Armee erstmals gelungen, einen Nettoenergiegewinn zu erzielen. Den bisher noch unbestätigten Angaben zufolge soll der Energieüberschuss bei rund zwanzig Prozent gelegen haben. Dies wäre zumindest aus symbolischer Sicht ein wichtiger Durchbruch.

Nach mehr als zwei Jahren gelang der entscheidende Durchbruch

Gelungen ist dies den Forschern, indem sie extrem intensive Laserblitze auf eine mit gefrorenem Wasserstoff gefüllte Kapsel schossen. Dadurch entsteht innerhalb der Kapsel die gewünschte Hitze und der benötigte Druck, sodass der Wasserstoff zu Helium verschmilzt. Erstmals gelungen ist dies den beteiligten Wissenschaftlern im Sommer 2020. Damals allerdings verbrauchten die Laserblitze noch deutlich mehr Energie als am Ende gewonnen wurde. Durch kontinuierliche Verbesserungen scheint es nun allerdings gelungen zu sein, die Schwelle zur tatsächlichen Energiegewinnung zu überschreiten. Genauere Daten will das Forschungszentrum im Laufe des Tages bekannt geben. Experten warnen allerdings bereits vor zu viel Euphorie. Zwar ist der Durchbruch aus symbolischer Sicht von Bedeutung, weil gezeigt wurde, dass die Technologie tatsächlich funktionieren kann. Noch ist die Kernfusion aber weit von der Praxisreife entfernt. So ist die Nettoenergiegewinnung von zwanzig Prozent noch deutlich zu niedrig für einen wirtschaftlichen Betrieb.

Noch ist die Technologie nicht bereit für den kommerziellen Einsatz

Hinzu kommen ganz praktische Probleme. So kann die Anlage in dem US-Labor lediglich eine Wasserstoff-Kapsel pro Tag entzünden. Dies ist aber deutlich zu wenig, um relevante Mengen an Energie zu gewinnen. Gleichzeitig ist die Halle aber so groß wie drei Fußballfelder. Es ist also nicht so einfach möglich, einfach mehrere Anlagen nebeneinander zu errichten, um die Stromerzeugung zu skalieren. Folgerichtig muss es in den nächsten Jahren gelingen, deutlich mehr Kapseln schnell nacheinander zu entzünden. Konkret müsste ein Kernfusionsreaktor vermutlich mehrere Kapseln pro Sekunde verwerten. Alleine dieser Schritt – von einer Kapsel am Tag zu mehreren Kapseln pro Sekunde – zeigt wie weit der Weg noch ist. Einige Startups haben allerdings bereits angekündigt, innerhalb der nächsten zehn bis fünfzehn Jahre erste kommerzielle Laser-Fusionskraftwerke zu bauen. Ob diese recht optimistischen Zeitpläne eingehalten werden können, bleibt abzuwarten.