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ATOMTECHNIK Marsch ins Ungewisse

Bundesforschungsminister Heinz Riesenhuber setzt auf die Kernfusion als »nahezu unerschöpfliche Energiequelle« - ein teurer Irrweg? *
aus DER SPIEGEL 33/1986

Wissenschaftler suchen das Problem in vertraute Dimensionen zu rücken: Eigentlich sei alles wie beim Kohlefeuer. Nur betrage die Temperatur im Ofen nicht wie bei der Kohle 500 Grad, sondern 100 Millionen Grad.

Solche Sonnenglut auch nur im Versuchsmaßstab zu entfesseln, wird als nächstes eine wohl fünf Milliarden Mark teure Anlage nötig sein. »Next European Torus« ("Net") soll das Forschungsgerät heißen. Im Bauch dieses überdimensionalen Heizkessels - Höhe und Durchmesser je 20 Meter - könne erstmals die Energie der Sterne auf der Erde kontrolliert gewonnen werden, versprechen die Fusionsforscher.

Als Standort des Sonnenofens, erklärte Bundesforschungsminister Heinz Riesenhuber am Dienstag letzter Woche, empfehle sich die Bundesrepublik. Mit Net als nächstem Schritt auf dem Weg nach vorn, so der Minister, bestehe »berechtigte Aussicht«, die Kernfusion als »nahezu unerschöpfliche Energiequelle« zu erschließen.

Etwa um das Jahr 2000 könnte Net die (nur etwa halb so große) europäische Fusions-Forschungsanlage »Joint European Torus« ("Jet") ablösen, die seit 1983 im englischen Culham im Betrieb ist. Auch die nächsten Schritte sind programmiert: Ausgehend von den Net-Erfahrungen, soll ein Demonstrations-Reaktor ("Demo") errichtet werden. Auf »Demo« - die Planer schreiben das Jahr 2040 - folgt, was dann vielleicht »Fusi« hieße: der erste wirtschaftlich nutzbare Fusionsreaktor.

Die Idee, die Energieerzeugung, wie sie in der Sonne abläuft, auf der Erde nachzuahmen, wird von Physikern seit mehr als drei Jahrzehnten verfolgt. Während in herkömmlichen Atomreaktoren große Atomkerne (Uran, Plutonium) gespalten werden, um Energie freizusetzen, entsteht die Sternenglut im Fusionsreaktor (wie in der Sonne und in der H-Bombe) durch Verschmelzung von Wasserstoffatomen zu Helium.

Die Vorzüge eines Fusionsreaktors gegenüber herkömmlichen Atommeilern wären enorm: Ein Supergau wie in Tschernobyl ist ausgeschlossen, und der Fusions-Brennstoff stünde praktisch unbegrenzt zur Verfügung - so reichlich jedenfalls, meinte der US-Physiker

Glenn Seaborg, »als besäße man 500 mit Benzin gefüllte Pazifische Ozeane«.

Allerdings, um dieses unermeßliche Energiereservoir anzuzapfen, muß Wasserstoff zunächst auf wenigstens 100 Millionen Celsius-Grade erhitzt werden. Damit nicht genug: Zur Verschmelzung kommt es erst, wie der britische Physiker J. D. Lawson in den 50er Jahren erkannte, wenn eine Mindestmenge Wasserstoff für eine bestimmte Zeit beisammengehalten wird. 100000 Milliarden wie irrwitzig dahinflitzende Wasserstoffteilchen pro Kubikzentimeter müssen für etwa fünf Sekunden »eingeschlossen« werden können - und zwar freischwebend, weil sonst die Wände der Brennkammer verdampfen würden.

Das aussichtsreichste Konzept für einen Fusionsreaktor geht auf Vorschläge sowjetischer Physiker zurück: Die Eigenschaften von superheißem Wasserstoffgas, sogenanntem Plasma, erlauben es, den Wasserstoff mit Hilfe starker Magnetfelder in der Brennkammer »aufzuhängen«. Den ersten reifenförmigen Apparat zu diesem Zweck, »Tokamak«, konstruierten die Russen in den 60er Jahren.

Derzeit sind es vor allem drei große Tokamak-Anlagen, in denen Fusionsphysiker, bislang ohne den erhofften Durchbruch, mit Wasserstoffgasen experimentieren: das europäische Jet-Labor, der amerikanische Testreaktor »Tokamak Fusion Test Reactor« (TFTR) in Princeton und die japanische Fusionsanlage »Jaeri-Tokamak«.

Zwar wurde im Juli, wie Ende letzter Woche das amerikanische Energieministerium meldete, in Princeton ein neuer Hitzerekord erzielt: Auf 200 Millionen Grad sei ein Wasserstoffplasma im TFTR aufgeheizt worden. Aber Hitze allein bringt's nicht: Die von Lawson entdeckten Minimal-Bedingungen, gleichsam das Eingangstor zur Fusion, können erst in dem geplanten Net-Reaktor erfüllt werden.

Doch selbst wenn das gelänge, gilt Kritikern wie dem Ex-Atommanager Klaus Traube die Kernfusion als »größter Schmarren des Jahrhunderts«. Der Atomenergiefreund und ehemalige Wissenschaftsberater des US-Präsidenten Reagan, George Keyworth II., empfindet Reagans Atomwaffen-Schutzschirm SDI gar als »spielerische Herausforderung«, gemessen an dem Problem, einen Fusionsreaktor zu entwickeln.

Die technischen Widrigkeiten auf dem Wege zum Reaktor - und auch die Risiken beim Betrieb - gelten Experten als so zahlreich und gravierend, die Aussichten auf eine wirtschaftliche Stromerzeugung zudem als so ungewiß, daß die Fusionsentwicklung einem Marsch ins Ungewisse gleichkommt: *___Fusions-Reaktoren müssen mit den Wasserstoff-Isotopen ____Deuterium und Tritium betrieben werden. Verschmelzen ____diese Kerne, kommt es im Reaktor zu einem ____Neutronen-Bombardement, dem kein Werkstoff auf Dauer ____standhalten könnte. *___Ganz ohne radioaktive Gefahren ist auch die Fusion ____nicht - Tritium ist ein so tückisches, radioaktives ____Umweltgift, daß auch nicht Spuren davon aus dem Reaktor ____entweichen dürfen. *___Das Problem, wie das bei der Fusion entstehende Helium ____aus dem Magnetfeld im Reaktor abgeführt werden soll, ____ist ungelöst - verbleibt die Fusionsasche im Brennraum, ____erlischt das Verschmelzungsfeuer.

»Die Forschungsstrategie der Fusion muß darauf abgestellt sein, daß der Erfolg unsicher ist«, schrieb im März 1985 der Leiter des Garchinger Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik, Klaus Pinkau.

Es scheint, als habe Minister Riesenhuber die Mahnung seines prominentesten Fusionsforschers nicht vernommen: Das jährliche Bonner Fusions-Budget, gegenwärtig 180 Millionen Mark, soll bis 1989 auf 200 Millionen und Anfang der 90er Jahre dann auf 250 Millionen Mark angehoben werden.

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