Zehnmal heißer als im Zentrum der Sonne Projekt in Oxford meldet Energie-Weltrekord

Sieht so eine Zukunft ohne Energiesorgen aus? Das europäische Projekt JET bricht seinen eigenen Weltrekord in der Kernfusion. Doch die erzeugte Energiemenge ist bescheiden.
Illustration von Plasma (rosa gefärbt) im JET-Fusionsreaktor

Illustration von Plasma (rosa gefärbt) im JET-Fusionsreaktor

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UKAEA

Wissenschaftler haben an einer Versuchsanlage zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren in Großbritannien für kurze Zeit Energie in bisher unerreichter Höhe für Fusionsexperimente erzeugt. Die Forscher des europaweiten Verbundes Eurofusion hätten während eines fünf Sekunden dauernden Plasma-Pulses 59 Megajoule Energie in Form von Wärme freigesetzt, teilten die beteiligten Institute am Mittwoch mit. Mit einem Megajoule kann man etwa drei Liter 20 Grad warmes Wasser zum Kochen bringen. Die Leistung betrug im Durchschnitt elf Megawatt. Die erzeugten Temperaturen seien zehnmal höher als diejenigen im Zentrum der Sonne.

Die Versuchsanlage JET (Joint European Torus) in Culham bei Oxford brach ihren eigenen Rekord von 21,7 Megajoule, der bereits rund 25 Jahre alt ist. Seit 1997 liefen keine Experimente mit dem Brennstoff für künftige Fusionskraftwerke mehr in dem Forschungsreaktor. Der dafür genutzte Rohstoff Tritium kommt selten vor.

Auch das deutsche Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) und das Forschungszentrum Jülich sind an dem Projekt beteiligt. »Was wir in den vergangenen Monaten gelernt haben, wird es uns erleichtern, Experimente mit Fusionsplasmen zu planen, die wesentlich mehr Energie erzeugen, als für ihre Heizung benötigt wird«, erklärte Sibylle Günter, wissenschaftliche Direktorin des IPP.

Die Bilanz stimmt – noch – nicht

Das ist ein Mangel aller bisherigen Versuche zur Kernfusion: Die erzeugte Energie ist durchweg geringer als die eingesetzte Energie, auch wenn immer wieder Erfolge wie zuletzt bei einem kalifornischen Projekt gemeldet werden. Die am Mittwoch vorgestellten Ergebnisse des Experiments »liefern den bisher deutlichsten Beweis für das Potenzial der Fusionsenergie, sichere, nachhaltige und kohlenstoffarme Energie zu liefern«, teilte das Forschungszentrum Jülich mit.

Fusionsreaktoren könnten in Zukunft theoretisch einen erheblichen Teil des globalen Energiebedarfs decken – nach dem Muster der Sonne, wo in einer Dauerreaktion Wasserstoff-Atomkerne zu Helium verschmelzen. Diese Energiequelle, gewissermaßen das Gegenteil der in Atomkraftwerken genutzten Kernspaltung, nutzbar zu machen, ist das Ziel von Eurofusion. Mit dem Fusionsenergie-Rekord sei »ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg dahin« erreicht.

Der 1983 in Betrieb genommene JET gilt jedoch als zu klein, um Nettoenergie zu gewinnen. Derzeit wird in Südfrankreich das Nachfolgeprojekt in der Fusionsforschung – ITER – gebaut. Es soll die wissenschaftliche und technologische Machbarkeit der Fusionsenergie demonstrieren. Beteiligt sind China, die Europäische Union, Indien, Japan, Südkorea, Russland und die USA. Der mehr als 20 Milliarden Euro teure ITER-Reaktor soll 2025 eröffnet werden.

Die dortigen Bedingungen wurden im JET erprobt: Dort werden die Wasserstoff-Isotope Deuterium und Tritium verschmolzen, während in anderen Kernfusionsprojekten aus Kostengründen meist auf Tritium verzichtet wird. In späteren Kraftwerken, so die Hoffnung, entstehe neues Tritium nebenbei. Außerdem wurde das Plasmagefäß des JET, wie beim ITER, mit einer Mischung aus Beryllium und Wolfram verkleidet.

»Ein Kilogramm Fusionsbrennstoff enthält etwa das Zehnmillionenfache an Energie im Vergleich zu einem Kilogramm Kohle, Öl oder Gas«, hieß es vom Forschungszentrum Jülich. Bei der Verwendung würden keine Treibhausgase freigesetzt. Die enormen Mengen an freigesetzter Energie sind jedoch noch Zukunftsmusik. Das Ziel des ITER heißt, für mehr als 300 Sekunden 500 Megawatt Energie zu erzeugen – auch nur in Form von Wärme. Elektrizität soll erst das Nachfolgeprojekt EU-Demo liefern. Angepeilter Start: ungefähr im Jahr 2055.

ak/dpa