Neuer Rekord-Fusionsreaktor: Chinas „künstliche Sonnen“ sollen in 10 Jahren einsatzbereit sein

Die Sonne trägt in vielerlei Hinsicht zum Aufbau einer emissionsfreien Energieversorgung bei. Am sichtbarsten ist dies mit Sicherheit bei der Solarenergie. Hier werden die Sonnenstrahlen genutzt, um sauberen Strom zu erzeugen. Physiker in aller Welt suchen aber auch nach Möglichkeiten, diesen Umweg zu umgehen. Ihre Idee: Die auf der Sonne ablaufende Kernfusion auf die Erde holen. Dies klingt zunächst einmal einleuchtend. Denn die Sonne benötigt als Brennstoff lediglich Wasserstoff und Deuteriumgase. Beides ist auf der Erde reichlich vorhanden. Außerdem funktioniert der Prozess, ohne dass problematische Abfallstoffe zurückbleiben. Anders als etwa bei Atomkraftwerke müssen also keine Brennstäbe dauerhaft eingelagert werden. Allerdings ist es gar nicht so einfach die Kernfusion der Sonne auf der Erde nachzubilden. Denn die Prozesse funktionieren nur unter extrem hohen Druck und bei sehr heißen Temperaturen. Weil die Druckverhältnisse der Sonne nicht auf der Erde kopiert werden können, muss hier sogar eine noch größere Hitze erreicht werden.

Bild: Xiang Gao, Yao Yang, Tao Zhang, Haiqing Liu, Guoqiang Li, Tingfeng Ming, Zixi Liu, Yumin Wang, Long Zeng, Xiang Han et al., CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons

Für 17 Minuten herrschte eine Hitze von 70 Millionen Grad Celsius

Konkret wird in der Regel auf einen Zielwert von 120 Millionen Grad Celsius hingearbeitet. Tatsächlich ist es in China bereits gelungen, diese Marke zu erreichen. Der Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) konnte die Temperatur aber nur für rund 101 Sekunden halten. Die große Herausforderung besteht nun darin, die extrem Hitze dauerhaft erzeugen zu können. Auf dem Weg dorthin haben die Forscher jetzt einen wichtigen Durchbruch erzielt. So berichten chinesische Staatsmedien davon, dass in dem Versuchsreaktor eine Temperatur von immerhin 70 Millionen Grad Celsius für 17 Minuten aufrechterhalten werden konnte. Dies stellt einen wichtigen Durchbruch dar. Denn offensichtlich wurden die physikalischen Schwierigkeiten überwunden. Die Dauer der Hitzebildung hängt somit nur noch von der Frage ab, wie viel Energie man hineinsteckt. Wenn man so möchte, sind die Forscher somit noch rund 50 Millionen Grad von ihrem Ziel entfernt. Wann dieses erreicht wird, ist wiederum schwer zu sagen. Die chinesischen Medien zeigen sich recht optimistisch und benennen einen Zeitraum von zehn Jahren.

An der Kernfusion wird weltweit geforscht

In einem politischen System wie in China ist es schwer vorstellbar, dass diese Zahl von den Journalisten einfach erfunden wurde. Es scheint sich vielmehr um halboffizielle Statements zu handeln. Technologische Details, die diesen Optimismus stützen würden, wurden hingegen bisher nicht veröffentlicht. Die Vergangenheit hat allerdings gezeigt, dass die Forschung an der Kernfusion nur schwer in Zeitpläne zu pressen ist und viel Geduld erfordert. Das Potenzial der Technologie ist zumindest so gewaltig, dass rund um die Welt an ähnlichen Projekten geforscht wird. So entsteht aktuell in Frankreich der Forschungsreaktor Iter, der ebenfalls zu den Tokamak-Reaktoren zählen wird. Das Projekt hinkt allerdings deutlich dem ursprünglichen Zeitplan hinterher und hat sämtliche Kostenbudgets überschritten. In Deutschland wiederum wird ein etwas anderer Ansatz verfolgt. Hier hat der Versuchsreaktor Wendelstein 7-X, bei dem es sich um einen sogenannten Stellarator handelt, den Dauerbetrieb aufgenommen.

Via: SCMP