Deutsche Wissenschaftler sind bereit, das Gerät zum ersten Mal einzuschalten, um die Möglichkeiten der Kernfusion zu testen, die in Zukunft eine praktisch unbegrenzte, saubere und sichere Energiequelle darstellen könnte. Auch Bundeskanzlerin Angela Merkel wird voraussichtlich an dem Experiment teilnehmen.
Foto: SITA/AP, Stefan Sauer
Ein Kernfusionsforschungszentrum in Greifswald, wo versucht wird, Plasma aus Wasserstoff herzustellen und aufrechtzuerhalten.
Sie werden eine kleine Menge Wasserstoff in das Wendelstein 7-X-Gerät injizieren, das es dann erhitzt, um ein sehr heißes Plasma zu bilden und so den Prozess, der im Inneren der Sonne stattfindet, virtuell zu simulieren. Die Anlage befindet sich am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in der Stadt Greifswald im Nordosten Deutschlands.
Die meisten Wissenschaftler geben zu, dass die Kernfusion noch weit von einer praktischen Anwendung entfernt ist. Es wird voraussichtlich Mitte dieses Jahrhunderts verfügbar sein. Allerdings hat es als Energiequelle das Potenzial, herkömmliche fossile Brennstoffe und Kernreaktoren zu ersetzen, die nach den Vorfällen von Tschernobyl und Fukushima allmählich als potenziell gefährlich für Mensch und Umwelt gelten.
Die Anlage Greifswald ist kein Einzelfall. Der Bau des ITER-Projekts in Südfrankreich geht weiter. Eine Reihe von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt arbeiten in der ITER-Anlage, wo sie mit einem starken elektrischen Strom versuchen werden, das Plasma lange genug in einem Zustand zu halten, der die Kernfusion auslöst. Das Hauptziel besteht darin, nachzuweisen, dass ein solches Gerät mehr Strom produzieren kann, als es für den Betrieb verbraucht. Die ITER-Technologie basiert auf einem Vorschlag sowjetischer Physiker aus den 1950er Jahren. Der Bau eines kreisförmigen Reaktors namens Tokamak ist nicht so schwierig. Allerdings ist die Bedienung sehr komplex.
Das deutsche Greifswalder Team entschied sich für eine Konkurrenztechnologie des amerikanischen Physikers Lyman Spitzer. Auch er nutzte einen Ringreaktor, allerdings nutzt er in diesem Fall ein komplexes Magnetsystem, um Plasma erzeugen zu können. Dieses als Stellarator bezeichnete Gerät ist daher sehr komplex im Aufbau, aber relativ einfach in der Bedienung.
Außerdem sollte es in der Lage sein, Plasma über einen längeren Zeitraum zu speichern. „Der Stellarator ist viel ruhiger. Es ist schwierig zu bauen, aber einfach zu bedienen“, sagte Projektleiter Thomas Klinger.
Der Bau der Wendelstein-7-X-Maschine kostete rund 400 Millionen Euro und wurde im vergangenen Dezember erstmals getestet, allerdings kam damals Helium statt Wasserstoff zum Einsatz. Helium lässt sich etwas einfacher auf die erforderliche Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius erhitzen und kann den Reaktor auch von kleinen Verunreinigungen „reinigen“, die möglicherweise während des Baus in den Reaktor gelangt sind.
Im Gegensatz zu ITER kommen deutsche Wissenschaftler deutlich schneller voran. „Seine Einführung hat bereits bemerkenswerte Ergebnisse gebracht. Die Geschwindigkeit, mit der der W7-X einsatzbereit war, ist ein Beweis für die hohe Qualität des Designs und der Materialien. Die globale Kernfusionsgemeinschaft freut sich daher auf weitere Ergebnisse“, so David Anderson von sagte die University of Wisconsin dem Guardian.
Dennoch sagen Kritiker, dass Investitionen in die Kernfusion Geldverschwendung seien und besser für andere Projekte ausgegeben werden sollten, beispielsweise für die Verbesserung von Technologien zur Stromerzeugung aus traditionellen erneuerbaren Quellen. Allerdings wurde das W7-X-Projekt von Merkel unterstützt, die vor Beginn ihrer politischen Karriere selbst Physik studierte und als Wissenschaftlerin arbeitete.
Nach 20 Jahren verfügt Deutschland dank ihm über den ersten funktionsfähigen Prototyp, der jedoch noch nicht dafür ausgelegt ist, nennenswerte Energiemengen zu produzieren und in das Stromnetz einzuspeisen. Mit W7-X werden Technologien getestet, die extremen Bedingungen standhalten müssen, die denen im Inneren der Sonne ähneln.
Im Vergleich zu herkömmlichen Kernkraftwerken entstehen bei der Kernfusion keine radioaktiven Abfälle. Das Nebenprodukt ist eigentlich nur Wasser. „Es ist eine sehr saubere Energiequelle. Fast die sauberste, die man sich wünschen kann“, sagte John Jelonnek vom Karlsruher Institut für Technologie, der für den Prozess der Umwandlung von Wasserstoff in Plasma verantwortlich ist.
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