Die Kernfusion wird bis zum Ende dieser Dekade als Energiequelle zur Verfügung stehen. Was in den 1940er Jahren als Vision begann und seit den 1960er Jahren experimentell erforscht wurde, hat ein Stadium erreicht, in dem das physikalische Wissen und die technischen Fähigkeiten zur Realisierung ausreichen. Es hängt nun nur noch von dem Willen ab, die erforderlichen Ressourcen in diese Innovation zu investieren. Und dieser ist offensichtlich gegeben. Noch vor 2030 wird eine Maschine mehr Energie aus der Fusion freisetzen, als sie zu deren Auslösung benötigt. Und ITER gewinnt den Wettlauf hin zu diesem Durchbruch wahrscheinlich nicht.
Es gibt viele Optionen, Energie aus dem Feld der starken Kernkraft zu gewinnen, das Quarks zu Neutronen und Protonen formt und Letztere in den Atomkernen zusammenhält. Die Spaltung schwerer Kerne stellt eine bereits etablierte Methode dar. Ein Netto-Energiegewinn ist durch die Verwendung von Isotopen des Urans oder des Plutoniums möglich, die erstens mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit von selbst zerfallen und dabei zweitens neben den leichteren Tochterprodukten auch noch zwei oder mehr einzelne Neutronen zur Zertrümmerung weiterer Kerne freisetzen.
Diese Eigenschaft öffnet den eleganten Weg einer steuerbaren Kettenreaktion, der bedauerlicherweise bei der künstlich induzierten Verschmelzung leichter Nuklei nicht beschritten werden kann. Es bedarf brachialer Gewalt, die Barriere der elektrischen Abstoßung der positiv geladenen Kerne zu überwinden. Denn nur dann übernimmt die starke Wechselwirkung das Regime und verbindet sie miteinander.
Kein Sonnenfeuer, aber effizient und effektiv
Verbreitet ist die Beschreibung der Kernfusion als unter irdischen Verhältnissen realisiertes „Sonnenfeuer“ – eine irreführende Metapher. So ist es unmöglich, die im Zentrum der Sonne herrschenden Verhältnisse mit einem Druck von zweihundert Milliarden Atmosphären, einer Dichte von 1.500 Tonnen pro Kubikmeter und einer Temperatur von über fünfzehn Millionen Grad nachzustellen. Auch könnte kein Material die unter diesen Bedingungen auftretenden Wärmemengen überstehen und daher einen von der Außenwelt isolierten Reaktionsraum definieren. Weder die Proton-Proton-Fusion, noch der Bethe-Weizsäcker-Zyklus oder gar der Drei-Alpha-Prozess, um drei der wichtigsten Varianten stellarer Energieerzeugung zu nennen, sind also technisch realisierbar.
Dies anzustreben wäre ohnehin nicht besonders clever. Sind doch Sterne äußerst ineffiziente Reaktoren, die ihren Brennstoff nur äußerst betulich nutzen und daher auch sehr lange von ihm zehren. Technische Innovation bedeutet seit jeher eben nicht, die Natur lediglich zu kopieren. Vielmehr besteht die kreative Leistung des Menschen darin, Mechanismen und Prinzipien zu übernehmen und an seine Zwecke anzupassen. Die Sonne ist kein Vorbild für einen umzusetzenden Prozess, sondern nur ein Hinweisgeber auf eine verfügbare Option. Künstliche Fusion funktioniert anders und wesentlich besser.
„Tichys Einblick“ – so kommt das gedruckte Magazin zu Ihnen
Nicht die Gravitation, sondern elektromagnetische Kräfte halten das Plasma zusammen und bringen es auf die erforderlichen Temperaturen, das ist der erste wesentliche Unterschied zur Sonne. „Temperatur“ steht hier für die kinetische Energie der Teilchen, also für deren Geschwindigkeit. Die 150 Millionen Grad, die in ITER angestrebt werden, bedeuten aber keine große Wärmemenge. In einem Tokamak oder Stellarator herrschen die Bedingungen eines Hochvakuums, der Druck erreicht höchstens ein Millionstel des Atmosphärendrucks. Anders ausgedrückt befinden sich lediglich wenige Gramm Brennstoff in einem Volumen von knapp 700 Kubikmetern.
Sollte das Plasma mit den Behälterwänden in Berührung kommen, kühlt es daher schlagartig ab. Eine „Kernschmelze“, bei der sich radioaktives Material einen Weg durch alle Barrieren hindurch in die Außenwelt bahnt, ist also nicht möglich. Von irgendwelchen Explosionen in der Art einer Wasserstoffbombe ganz zu schweigen. Wird ein Fusionskraftwerk durch eine Fehlfunktion oder einen äußeren Einfluss zerstört, sei es eine Naturkatastrophe oder eine Bombe, geschieht einfach nichts. Das aber ist inhärente Betriebssicherheit wie Problem gleichermaßen.
Denn es erweist sich als ungeheuer schwierig, ein heißes Plasma elektromagnetisch zu isolieren, sozusagen die Dichtigkeit des magnetischen Walls zu gewährleisten. In allen aktuell verfügbaren Anlagen der Tokamak-Bauweise kühlt das Plasma schneller ab, als die stattfindenden Fusionsreaktionen Energie nachliefern können. Es bedarf einer Maschine, in der das Produkt aus Teilchendichte, Einschlusszeit und Temperatur einen gewissen Schwellenwert überschreitet (Lawson-Kriterium). Dann erst heizt die Energie der Reaktionsprodukte das Plasma in ausreichendem Umfang auf, um die Energieverluste auszugleichen. Die Fusion trägt sich selbst, ein Netto-Energiegewinn wird möglich.
Fortschritte in der Computer- und der Materialtechnik gestatten heute, was noch im zwanzigsten Jahrhundert schlicht jenseits aller technischen Möglichkeiten lag. Nämlich eine solche Maschine zu entwerfen und zu bauen. Mit absoluter Sicherheit wird ITER die in ihn gesteckten Erwartungen erfüllen und zehnmal mehr Energie aus der Fusion generieren, als man in das Plasma hineinsteckt.
Weltwunder ITER
Der seit 2007 im Süden Frankreichs entstehende International Thermonuclear Experimental Reactor, kurz ITER, ist neben der Internationalen Raumstation ISS zweifellos eines der ersten beiden Weltwunder des 21. Jahrhunderts. Es handelt sich um die komplexeste Maschine, die die Menschheit jemals errichtet hat. Und das in einer beispiellosen globalen Kooperation. Beteiligt sind die 27 Staaten der Europäischen Union, Großbritannien und die Schweiz, die USA, China, Russland, Südkorea, Japan und Indien. ITERs Komponenten werden von Dutzenden Unternehmen in eben diesen Ländern hergestellt und wie ein gigantisches Puzzlespiel aus Zehntausenden, teils hochkomplexer Teile von einem ebenfalls internationalen Team auf der Baustelle in Cadarache zusammengesetzt.
ITER ist nicht nur ein Treiber grenzüberschreitender Kollaboration, sondern auch eine Innovationsmaschine für die Wirtschaft. Dimension und Präzision vieler Strukturen, etwa der gigantischen Magneten, verlangen beispielsweise neue fertigungstechnische Konzepte und induzieren Innovationen für Anwendungen in anderen Bereichen. Der Transport der Teile erfordert Lösungen, die die Kreativität der beteiligten Logistiker beanspruchen. Nicht zuletzt sind Wartung und Reparatur der Anlage ein Treiber für Fortschritte in der Robotik und der Automation. ITER ist ein bürokratisches Monster und eine juristische Glanzleistung. Man denke an Haftungsfragen, wenn eine Baugruppe die notwendigen Toleranzen nicht einhält oder die geplante Leistung nicht erbringt. Man denke an Patente und geistiges Eigentum. ITER soll am Ende jede beteiligte Nation mit den Kenntnissen und Fertigkeiten zurücklassen, die zum Bau eines eigenen Fusionskraftwerkes notwendig sind. Und ITER ist zu 80 Prozent fertiggestellt. Der Reaktor wird im Jahr 2025 seinen ersten Probelauf durchführen.
Flüssigsalzreaktor: Aus der Wüste Gobi kommt die Zukunft
Diese Wärme wiederum könnte genutzt werden, um eine Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen. Die übrigen Reaktionsprodukte verbleiben in der magnetischen Flasche, kompensieren mit ihrer Energie die energetischen Verluste und können bis hin zu Helium-4 weiter fusionieren. Langfristiges Ziel ist die Umstellung auf eine Deuterium-Tritium-Fusion, bei der mit hohem Energiegewinn direkt Helium-4 und freie Neutronen entstehen.
Eine Baustelle als Inspiration
Aber ITER ist eben nur ein Forschungsreaktor. Er wird Optionen aufzeigen und Technologien testen, etwa für die Produktion von Tritium, die Aufheizung des Plasmas, das Entfernen von Reaktionsprodukten und das Einbringen neuen Brennstoffs. Er dient der Erprobung von Betriebskonzepten und Materialien, insbesondere hinsichtlich des Auffangens der Neutronen. Deren Energie aber verpufft ungenutzt. Und der Nettogewinn aus dem Plasma selbst bedeutet noch keine Aussage über die Gesamteffizienz der Anlage. Die ja zusätzliche Leistung insbesondere für die Kühlung der Magneten und die Aufrechterhaltung des elektromagnetischen Feldes benötigt. Nach heutigem Stand werden 50 Megawatt Heizleistung zu 500 Megawatt Fusionsleistung führen, die aber für den Betrieb der Maschine insgesamt immer noch nicht genügen, der wohl um die 600 bis 700 Megawatt verschlingt.
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Das Auto wäre so nie entstanden und auf den Markt gekommen. Sondern ein Gegenstand andauernder Forschung und Optimierung im Labor geblieben, genau wie die künstlich gesteuerte Fusion. Was bleibt ist die Hoffnung, allein die Demonstration des Energiegewinns könne die Phantasie der Privatwirtschaft anregen und Investoren anlocken. Dies aber ist bereits der Fall. ITER hat seine Schuldigkeit auch als Baustelle schon getan.
Privat schlägt Staat
Die Webseite fusionenergybase.com listet neben den beiden großen Konzernen Lockheed-Martin und General Atomics 29 Startups auf, die an eigenen Lösungen arbeiten und bereits erhebliche Summen von Risikokapitalgebern einwerben konnten. Von diesen haben neunzehn ihren Sitz in den USA, aber auch Großbritannien und Kanada sind mit immerhin jeweils drei Firmen vertreten, aus Deutschland, China, Frankreich und Australien stammt jeweils eine.
An der Spitze der Finanzierungsrangliste liegt die MIT-Ausgründung Commonwealth Fusion Systems mit bislang mehr als zwei Milliarden Dollar Unterstützung. Auch hier wird das Tokamak-Prinzip verfolgt, allerdings mit moderneren und leistungsstärkeren Hochtemperatur-Supraleiter-Magneten, die ein wesentlich effizienteres und kompakteres System erlauben. ITERs Bauweise ist aufgrund der langen planerischen Vorlaufzeiten bereits veraltet, unternehmerisch denkende, auf einen raschen Markteintritt ausgerichtete Teams adaptieren den Stand der Technik schneller. Der Versuchsreaktor SPARC, in seinen Dimensionen um einen Faktor zehn kleiner und entsprechend preiswerter als ITER und dennoch nach allen Berechnungen dazu in der Lage, Netto-Energieüberschuss zu demonstrieren, soll bereits 2025 fertiggestellt sein.
Auf dem Weg in die Kohlendioxid-Ökonomie
Helium-3 kommt auf der Erde nur in Spuren vor (allerdings in größeren Mengen durch den Einfluss des von einer Atmosphäre nicht abgeschirmten Sonnenwindes auf der Mondoberfläche). Nachdem das funktionale Prinzip bereits durch Demonstratoren erfolgreich belegt wurde, plant Helion daher im nächsten Schritt bis 2024 eine Anlage, die Helium-3 aus der Fusion von Deuterium produziert. Mit diesem Reaktor, Polaris getauft, sind bereits ein kleiner Netto-Energiegewinn und die Stromproduktion machbar.
Auf den Linearreaktor setzt auch TAE Technology (USA, 100 Millionen Dollar). General Fusion hingegen (Kanada, 300 Millionen Dollar) verfolgt die Idee der mechanischen Kompression. First Light Fusion (Großbritannien, 100 Millionen Dollar) nutzt Schockwellen. Focused Energy (USA/Deutschland, 15 Millionen Dollar) arbeitet mit Hochleistungslasern.
Und dann wären da noch die Teams, die gar nicht auf eine Fusion im strengen physikalischen Sinn abzielen, obwohl sie es aus Gründen der kommunikativen Anschlussfähigkeit behaupten. Bor zerfällt bei der Kollision mit einem Proton in drei Helium-4-Kerne, dabei wird zwar viel Energie frei, aber eben keine Neutronen. Die zu schaffenden Bedingungen für diesen Protoneneinfang stellen jedoch eine erheblich höhere Herausforderung dar als bei der Deuterium- oder Tritium-Fusion. Dennoch widmen sich HB11 Energy (Australien, 4 Millionen Dollar) und Marvel Fusion (Deutschland, 35 Millionen Euro) dieser Option.
Viele Ideen, viele auf dem Papier ausgereifte und durchkalkulierte Konzepte, viele Demonstratoren und manch ein Projekt kurz vor dem Durchbruch. Bei aller Skepsis, bei allen Hürden, die noch zu nehmen sind, scheint doch die Vorstellung, kein einziges dieser Vorhaben könne bis 2030 Erfolg haben, zunehmend unwahrscheinlich. Wie sich die Fusion dann ökonomisch einsortiert, bleibt abzuwarten.
Innovation mitdenken oder untergehen
Natürlich können sich politische Maßnahmen nur auf das stützen, was ist. Denkbare zukünftige ökonomische, gesellschaftliche oder technische Entwicklungen bieten keine festen Leitplanken, da unklar bleibt, ob sie überhaupt eintreten, geschweige denn wann oder wie. Aber sie müssen in einer breiten Variantenvielfalt mitgedacht werden, will man nicht sinn- und zwecklose, Zeit und Ressourcen verschwendende Maßnahmen ergreifen. Es gilt, in unterschiedlichen Szenarien zu denken, denn der Mangel an exaktem Zukunftswissen verbietet langfristige Festlegungen.
Schon Putins Angriff auf die Ukraine hat die deutsche „Energiewende“ konterkariert, sie als nicht zielführend und gar schädlich entlarvt. Und auch nach Ende dieses Konfliktes ist eine Rückkehr in die Märchenwelt von Wind und Sonne ausgeschlossen. Inhärent sichere Kernspaltungsreaktoren der vierten Generation, emissionsfreie Kohle- und Gaskraftwerke und schließlich die Kernfusion werden den Energiemarkt neu sortieren. Wer da nicht mitgeht, endet in einer teuren Sackgasse und verliert seine Wettbewerbsfähigkeit.
Lieber Autor, Ihren Optimismus in allen Ehren, aber daß die Kernfusion „in spätestens 10 Jahren kommt“, habe ich bisher schon vier bis fünfmal gehört.
Das soll nicht heißen, daß ich nicht glaube daß es irgendwann tatsächlich soweit ist. Und man soll mit Nachdruck weiter daran weiterarbeiten.
Aber: Solange nicht wirklich ein Fusionskraftwerk ernsthaft Energie liefert, ist die Fusion keine Größe mit der man planen kann. Und dann nicht vergessen: Der Neubau eines konventionellen Kraftwerks (fosil uder nuklear beheizt) dauert mit Planung und Genehmigung schon länger als 10 Jahre. 20Jahre bis dergleichen wirklich nutzbar ist, dürfte auch im günstigsten Fall kaum reichen.
Solche Ausbrüche von unrealistischem Optimismus führen nur dazu, daß andere -kurzfristig realisierbare- Lösungen unserer Energieprobleme von den Klimagläubigen mit Hinweis auf die bevorstehende Wunderlösung beiseite gewischt und umso verbissener der „Erneuerbare“-Energien-Unfug weiterbetrieben wird. Was unsere Probleme kurz- und mittelfristig nur noch vergrößert.
Ich sehe durchaus Optimismus gepaart mit Realismus.
Zitat aus Business Punk vom 7.1.2022:
„Die Zahlen gehen über alles hinaus, was wir uns vorstellen können. Der Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) in der Stadt Hefei in Ostchina hat eine Temperatur von 70 Millionen Grad Celsius erreicht. Und die Temperatur 1056 Sekunden lang aufrecht erhalten.“
Es gilt, die Temperatur über einen längeren Zeitraum zu halten.
Die Entwicklung neuer Energiequellen wird immer weiter gehen, das liegt wohl der Menschheit in den Genen. Aber egal, ob ein Dual Fluid Reaktor oder Fusionsreaktoren die Lösung sind, eine Marktreife wird noch 2 Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Viel wichtiger, DAS Problem Heute ist die Entwicklung des Homo sapiens an sich. Wenn wir nicht die Exorbitante Überbevölkerung mit exponentieller Steigerung und den Raubbau an den Ressourcen in den Griff kriegen, ist eine neue, sichere und günstige Energiequelle eher sekundär. Die Probleme der Plastikvermüllung und Überfischung der Meere sowie durch intensive Landwirtschaft zerstörter Agrarraum müssen jetzt gelöst werden, wenn es in Jahrzehnten noch Menschen geben soll, die sich an neuen Innovationen erfreuen könnten.
„Mit absoluter Sicherheit wird ITER die in ihn gesteckten Erwartungen erfüllen und zehnmal mehr Energie aus der Fusion generieren, als man in das Plasma hineinsteckt.“
Mindestens siebenmal mehr Energie als hineingesteckt muss der Fusionsreaktor bringen, damit sich der Betrieb lohnt. Ob ITER zehnmal soviel Leistung schafft, steht in den Sternen, keiner der beteiligten Wissenschaftler wird sich darauf festlegen lassen.
Der Herr Heller ignoriert zudem einen Fakt völlig. Selbst wenn ITER diese Leistung bringt, was ich zu bezweifeln wage, dann ist das noch lange kein fertiges Kraftwerk, es dauert wenigstens weitere zehn Jahre, daraus ein marktfähiges Produkt zu machen. Ein Energiegewinn ist für 2035 geplant.
Nie und nimmer stehen dem Markt bis zum Ende des Jahrzehnts betriebsfähige Fusionsreaktoren im Großmaßstab zur Verfügung. Die Wissenschaft träumt von 2050 ist sich jedoch überwiegend sicher, dass das verfrüht ist. Privat hat einige nette Konzepte von denen leider keins bislang funktioniert, alle fressen sie mehr Energie als sie bringen. Viele dieser Projekte generieren lediglich eindrucksvolle bunte Bilder.
Der gegenwärtige Stand der Fusionsreaktoren ist noch nicht einmal im positiven Bereich bei der Energiegewinnung, momentan hat man einen Energie“gewinn“ von 0,7, d.h. man „gewinnt“ 70% der eingesetzten Energie, das ist noch ein weiter Weg bis 1000%.
Es ist sogar noch schlimmer. Hier wird von einem Netto Energiegewinn von Faktor 10 gesprochen. Das ist irreführend und bei den Redakteuren weit verbreitet.
Gemeint ist die Wärmeleistung (50 MW) zu Fusionsenergie (ca. 500 MW). Im Artikel wird dann erwähnt, dass die Anlage selbst zwischen 600 MW und 700 MW benötigen wird. Wenn wir von optimistischen 600 MW ausgehen, haben wir einen Faktor von 0,83 (Gesamtenergie der Anlage zu Fusionsleistung). Das ist aber nicht alles. Die Fusionsleistung (Wärme) muss noch in Strom umgewandelt werden. Im besten Fall gelingt uns ein Wirkungsgrad von 40%. Aus 500 MW Fusionsenergie wird dann maximal 200 MW (200 MW Stromleistung Output geteilt durch 600 MW Stromleistung Input macht also ein Faktor von 0,33)
Von nutzbarerer Netto-Energie kann bei ITER also keine Rede sein und die anderen Versuchskraftwerke arbeiten in der Presse mit den gleichen Augenwischereien.
Ich finde die Technologie super spannend. Wir sollten uns aber ehrlich machen und nicht mit Fantasiezahlen arbeiten.
Sehr informativer Artikel. Dieser unterstreicht auch, daß das Streben nach Erkenntnis und Innovation, aber auch die friedliche internationale Kooperation gepaart mit Wettstreit, plus Idealismus und Frustrationstoleranz der Weg zu neuen „Weltwundern“ ist. Die besonderen, guten Tugenden der Menschen zeigen sich in solchen Projekten.
Danke für diesen umfassenden und sehr informativen Statusbericht. Leider führt er zu der Erkenntnis, dass das „Moderne Deutschland“ sich (auch) von dieser Entwicklung abgekoppelt hat.
Die Fusionsforschung sagt seit einem halben Jahrhundert, dass die Technologie in 10 – 20 Jahren verfügbar sein wird. Man sollte natürlich weiterhin in der Richtung forschen, aber darauf verlassen, dass 2030 kommerzielle Fusionsreaktoren verfügbar sein werden, kann man sich nicht.
….aber ein Land hört nicht auf dem Fortschritt erbitterten Widerstand zu leisten. Hauptsache am Ende gibt es immer ein Fest mit Wildschwein und Cervisia.
Dazu braucht Dummland keine Partner, dass schafft es schon selber. Warum wohl wandert die MINT Intelligenzia nach Asien und Amerika aus?
TE hat ja viele gute Autoren, ich lese hier fast jeden Tag mind. 2-3 Artikel.
Dieser Artikel hier aber, von Peter Heller, ist der absolute Knüller. Ich habe selten so etwas gut Recherchiertes und Umfassendes gelesen, vielen Dank.
Spende geht raus :-))
„ITER steht für das, was wissenschaftlich denkende Forscher treiben, wenn man ihnen Innovationen überlässt.“
Das Wort „Wissenschaft“ ist derart verbrannt,
nennen wir es lieber „Ingenieurswesen“!
Ob die Kernfusion bald kommt, kann man nur hoffen. Wenn nicht, wird der Mensch andere Wege finden, um der Energiehunger der Zukunft zu befriedigen. Zumindest sind die sogenannten Erneuerbaren nur eine Sackgasse. Diese ganze Hysterie um Zukunftsprobleme kostet uns nur die notwendige und mögliche Verbesserung unserer Gegenwart. Es ist unsinnig heute festzulegen, wie die Menschen in zwanzig, dreißig oder fünfzig Jahre leben werden. Das einzige was feststeht, die Zukunft wird ganz anders sein, wie wir sie uns heute vorstellen können. Zumal große technologische Wandlungen immer schneller ablaufen und oft kaum noch genügend Zeit bleibt, diese im erforderlichen Umfang in die Gesellschaftssysteme für alle Menschen nutzbar zu integrieren. Um das zu verstehen, braucht man doch nur in die Vergangenheit zu sehen. Der ganze grün rote Hokuspokus vernebelt doch nur viele Menschen und verhindert sie, sich mit den Problemen und Forderungen der Gegenwart realistisch auseinanderzusetzen. Bei richtigem Einsatz der sinnlos verbrannten Mittel könnten wirklich blühende Landschaften entstanden sein. So aber spaltet er die Gesellschaft in möglichst viele Gruppierungen und macht es damit der Politik leicht, für unsinnige ideologischen Vorstellungen überhaupt Gehör zu finden. Egal ob politische Absicht oder nur Unfähigkeit führt das zwangsläufig ins wirtschaftliche und soziale Abseits.
Es ist keine Frage, dass die Fusionsenergietechnologie kommt, es ist auch keine Frage, dass die neuen Kernkraftreaktoren auch in D gebaut werden müssen, und zudem kommt fraglos das Ende des CO2-Schwachsinns, andernfalls wird das Land nicht überleben können. Es wird sich auch nicht vermeiden lassen einzusehen, dass die Menschheit eine Erwärmung verursacht, aber eben nur in einem geringen Aumaß, das überhaupt keine Rolle spielt im Gewoge der natürlichen Erwärmungen und Abkühlungen. Die aktuelle Abkühlung hat längst begonnen vor ca. 20 Jahren in Form einer Stagnation, die nicht erklärbar war, dann als Rechenfehler dargestellt wurde! Genauso wie man im Krieg nur Propaganda hört, hört man auch bez. des Klimas Propaganda von denen, die viel zu verlieren haben!
Leider war Deserttech ein Misserfolg, weil die Nordafrikaner nicht so weit waren, um zu sehen, was für eine Möglichkeit sie vor ihrer Haustür haben. Aber es gibt noch andere Wüsten, in Arabien, Australien, Asien, auch Südamerika, Namibia. Arabien, Australien und China, sie sind nicht so zurückgeblieben, sie werden sicher Deserttech wahrmachen und künstliches Benzin etc. herstellen. Wären die Deutschen gescheit, würden sie die Milliarden hier investieren statt in nutzlosen Windspargeln.
Nicht eure Partner, sondern eure Regierungen mit ihren hirnrissigen Bestimmungen treiben die Hochtechnologie aus dem Land. Aber das Volk will es so und klatscht Beifall.
„Noch vor 2030 wird eine Maschine mehr Energie aus der Fusion freisetzen, als sie zu deren Auslösung benötigt.“
Entschuldigung, das ist doch Glaskugel-Orakeln. Ich denke die Menschheit kriegt das schon irgendwann hin, mit der Fusion, aber wann steht völlig in den Sternen. Das weiß jeder der gebildet genug ist, die Technologie zu begreifen.
Ob die resultierenden Reaktoren dann überhaupt wirtschaftlich sind, ist übrigens nicht garantiert. Da habe ich ehrlichgesagt mehr Hoffnungen in dual-fluid.
sorry…aber von der Kernfusion als Lösung aller Energieprobleme wird schon seit Jahrzehnten geredet…vor 30 Jahren sagte man….in 30 Jahren wird es soweit sein….und heute sagt man in 10 Jahren…und in 10 Jahren….naja.
Im übrigen ist diese Technologie so teuer, dass man den Strom nicht bezahlen könnte. Reden wir nochmal…..in 100 Jahren darüber….aber leider nicht mit mir.
Von den deutschen öffentlich-rechtlichen „Experten“ werden Sie nach wie vor nur hören: „Erneuerbare, Erneuerbare, Erneuerbare“!
Wenn man bedenkt, dass uns die „Erneuerbaren“, dank deren Hilfe wir jetzt vom Putin-Gas abhängig sind, pro Jahr minimal 30Mrd kosten, dann ist das doch ein wirkliches Schnäppchen, mit der Aussicht auf eine günstige, sichere Stromversorgung.
„ Wer da nicht mitgeht, endet in einer teuren Sackgasse und verliert seine Wettbewerbsfähigkeit.“
Und mit dem letzten Satz, hat der Autor die Situation in Deutschland beschrieben, die auf Windmühlen u. Sonnengläser setzt, u. Klimahüpfende u. Bodenklebende Kinder produziert, aber mutige und innovative Forscher und Ingenieure kalkatisiert oder ins Ausland treibt.
Um Deutschland herum wird eine „böse“ Politik unserer Nachbarländer mit Energien ihren Bedarf decken, die hier als Hexenwerk und „nicht zielführend“ abgetan werden. Bei uns wird man noch ein paar Propeller mehr bauen und die Grundlast aus dem Ausland beziehen. Das hat den Vorteil, das man hier nur etwas mehr für Propaganda und das Narrativ von der „grünen“ Vollversorgung ausgeben muss und dafür zusätzlich noch die Länder mit Dreck bewerfen kann, von denen wir „böse“ Energie beziehen. Fragt sich nur, wovon die Menschen die hier schon immer gerne gelebt haben, existieren sollen wenn hier nicht mehr produziert wird
„Es handelt sich um die komplexeste Maschine, die die Menschheit jemals errichtet hat.“
Das ist genau das Problem: Zu kompliziert, zu anfällig, zu teuer und absehbar ein Monetengrab. Die Kernfusion kommt hoffentlich nicht!
Der Flüssigsalzreaktor ist die Zukunft – jedenfalls in den vernünftigen Ländern, aus deren Kreis sich EU und vor allem Deutschland aber schon länger verabschiedet haben. Er ist vergleichsweise simpel und unproblematisch, kaum störanfällig und hinterlässt kein verstrahltes Erbe, kurzum – er ist ziemlich praktisch.
Aber einfach und praktisch mag man in Europa nicht: Es muß utopisch und dysfunktional sein, nur dann sind die Politik und ihre „Experten“, sind die Journalisten und Yogeshwar-Fans vor ihrer Glotze zu beeindrucken!
Nun die komplexeste Maschine der Welt ist noch immer das europäische Energieverbundsystem, das mit einer unglaublichen Präzision, über Ländergrenzen und damit Sprachbarrieren hinweg dem Bürger und der Industrie Strom zur Verfügung stellt.
Und es funktioniert. Ich hab da volles Vertrauen in die Ingenieure.
Wobei ich aber mittelfristig wie Sie die Zukunft im Dual-Fluid-Reaktor sehe.
Ob das wirklich so bald kommt? Das Prinzip ist seit vielen Jahrzehnten bekannt und ebenso lange wird gesagt, in 10 oder allerhöchstens 20 Jahren sei es so weit.
ITER jedenfalls wird nie funktionieren, der geht als veraltet aus dem Betrieb bevor er selbigen beginnt. Typisches Multikulti Projekt, wie die ISS.
Die Kernfusion kommt aber ziemlich sicher nicht nach Deutschland. Das ist hier Hexenwerk und sollte es wirklich keine Gefahren geben, werden sie in Deutschland erfunden. Auf diesem Gebiet, sind wir mit riesigem Vorsprung absolute Weltspitze.
Sorry – Windräder stehen hier nicht zur Diskussion.
Die Kernfusion kommt – wahrscheinlich. Wann die selbsterhaltende Fusion realisiert wird, ist noch offen … und erst recht die Frage, wann der prinzipiell funktionierende Laboraufbau den Übergang in die praktische industrielle Anwendung schafft.
Bisher erinnert mich der Artikel an die massenhaften Ankündigungen von revolutionär neuen Akku-Technologien, deren Experimental-Exemplare tolle Werte versprachen, aber fast alle keinen Eingang in die Praxis schafften.
Ich denke, bis Kernfusion funktioniert wird es noch garantiert mindestens 100 Jahre dauern. Man wird erstmal wie schon beim Tokamak bei einem bestimmten Problem steckenbleiben. Es ist schon etwas anderes etwas tatsächlich zu bauen.
Die Reaktoren der vierten Generation haben dagegen eine echte Chance. Es wundert mich nur, dass man auf teure Keramiken setzt. Im Grunde sind die Reaktoren nichts anderes als ein Kübel durch den ein Rohr verläuft. Kübel und Rohr dürfen nicht rosten. Kübel sollte möglichst die Wärme halten. Rohr soll möglichst die Wärme aufnehmen. Und sie müssen ca 800 Grad Celsius aushalten.
Da so ein Reaktor sowieso schon giftig ist, kann man sich beliebig bei der Natur bedienen und Stoffe verwenden, die es im Überfluss gibt. Da fällt mir als erstes Asbest ein. Ich erinnere mich, da gibt’s sogar mehrere Sorten davon. Jedenfalls selbst dann, wenn so ein Material nicht 100% passt, ist es viel billiger solche Teile z.B. nach einem Jahr zu entsorgen und zu ersetzen, als dieser übertriebener Perfektionismus, wo ein Reaktor 100 Jahre laufen soll.
Die Kernfusion wird kommen, dass steht zum Glück außer Frage! Bis dahin sollte jedoch jeder Staat, der halbwegs seinen Energiehunger stabil, effizient wie nachhaltig stillen will, auf konventionelle Atomkraftwerke der Gen III+ setzen, die momentan das Maß der Dinge sind (Derzeit sind weltweit rund 1500t Uran wirtschaftlich zu gewinnen bei einem Kilopreis von 40-60$/kg, insgesamt sind weltweit rund 500.000t noch förderbar. Ein 1000 MWh-Meiler benötigt pro Jahr ca. 15-20t Uran, womit er rund 8,5 Mrd. KWh Strom erzeugt. Weltweit sind aktuell ca. 500 AKW auf der Welt, die im Bau oder Betrieb sind. Die notwendigen Uran-Vorkommen reichen lt. OECD für die nächsten 135 Jahre). Mit diesen kann der elektrische Hunger gestillt werden. Alternativ blieben uns die ebenfalls völlig ungefährlichen (keine Verstrahlung bei Havarie/Unfall und keine Abfälle) Thorium-Reaktoren, mit denen sich nur die Japaner und – Überraschung – die Franzosen beschäftigen. Dazu muss man wissen, dass unsere heutigen, viel umstrittenen AKW auf dem System der Druckwasser-Reaktoren basieren und diese Energie faktisch als Abfallprodukt liefern. Ursprünglich wurden diese nämlich zur Gewinnung von waffentauglichem Material konstruiert. Der Thorium-Reaktor hingegen ist nicht für diesen Zweck geeignet und gedacht und ist dementsprechend ungefährlich. Alle Komponenten sind ungefährlich und wenn der Reaktor auslaufen sollte, ist der Prozess sofort und ohne Gefährdung beendet. Da man die Reaktoren variabel dimensionieren kann, wurde bereits auf dem Papier der Einsatz im Flugzeug, U-Boot, Schiff, Auto oder gar stationär in Gebäuden angedacht. Nur ohne eine Industrie dahinter, die das treibt, bleibt es ein kühnes Projekt. Hier schließt sich wieder der Kreis in der Diskussion, die seit Tesla und Edison ungeklärt ist und die J. P. Morgan final für den Kapitalismus beantwortete und Energie bepreiste und künstlich verknappte. Das kuriose dabei ist, dass man dachte, irgendwann gäbe es Krieg um Wasser oder Erdöl, doch durch den stetigen Wandel wird es der Kampf um Energie sein, die wir mittelfristig für sämtlichen jetzt konventionell abgebildeten Prozesse und Tätigkeiten benötigen. Wer hier die cleversten Ideen hat, der führt, denn sämtliche Technologien fußen letztlich darauf. Aber mit Energie hat man ein Volk, ein Land, ja sogar einen ganzen Kontinent im (Würge-)Griff. Energie kann theoretisch, wenn gewollt, ohne Probleme nahezu unlimitiert und sauber (!) hergestellt werden. Man muss es nur wollen! Selbst das Thema Atommüll aus konventionellen Kraftwerken wäre keine Hexerei mehr, denn die TU Berlin entwickelte bereits vor Fukushima ein Verfahren, den Atommüll in seine einzeln ungefährlichen wie wierverwertbaren Komponenten zu zerlegen und Endlager überflüssig zu machen. Dieses Wissen verschwand mit dem Atomausstieg in den Schubladen. So wie es allen Alternativen geht, die der breiten Masse Unabhängigkeit zu einem Spottpreis ermöglichen können, wie z. B. der in den USA patentierte Magnet-Motor, der auf dem Prinzip des in den 1950er Jahren in Deutschland von Lüling entwickelten Dauermagnet-Motor beruht. Alles weg, Hauptsache der Rubel rollt und es kann kassiert werden! So bleibt also abzuwarten, wie sich die globalen Umstände und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen noch entwickeln und ob wir die nächste Stufe auf der Skala erreichen, die in der Kardaschow-Skala definiert ist. Noch sind wir unter Stufe I, also nicht weiter wie der Neandertaler oder der Cromagnon-Mensch… Traurig aber wahr!
2030? Da sehen wir in Deutschland buchstäblich kein Land mehr. Weil alles mit Windmühlen und Solaranlagen zugestellt ist. Deutschland und wie auch immer geartete Kernenergie? Niemals, nicht mit Linksgrünen.
Der Satz muss vollständig heißen: „Die Kernfusion kommt überall hin nur nicht zu uns.“ Denn wir in Deutschland sind doch längst festgelegt auf Vogelschredder, Solarstrom aus der Steckdose – auch während der Nacht und sogar bei Schlechtwetter-, Gefrierhähnchen und aktuell noch Putins Gas. Wir wollen/sollen doch nicht in die Zukunft, sondern zurück in jenes Paradies, wo noch Lasten mit Eseln oder Fahrädern bewegt wurden und die Leute ihr Essen selbst angebaut haben, gedüngt mit ihrer eigenen Schei… Was sollen wir da mit Kernfusion? Allenfalls demnächst teuer kaufen, von den Nationen die heute schon ihre Zukunft in Angriff nehmen und das sind bestimmt nicht unsere freitäglichen Hüpfkinder, denn die wissen gar nicht was das ist, da ihre Lehrer das in großen Teilen auch nicht wissen. Und wir waren mal die führende Nation auf den Feldern der Physik, lang ist’s her.
Ein sehr interessanter Text. Und im letzten Absatz beschreiben Sie den Weg, den Deutschland gehen wird. Wir werden Geld in die Märchenenergien verlochen, welches man für Innovationen viel besser verwenden könnte, und am Ende doof dastehen.
Solange grüne Phantasten hier die Lufthoheit über „Medien“ und „Wissenschaft“ innehaben, wird sich nichts ändern. Wenn mit Irrsinnsaufwand Windräder statt Kraftwerken in die Landschaft gesetzt werden, Solarpanels die Kartoffeläcker überwuchern – und in jedem Bereich die Versorgungssicherheit aufs Spiel gesetzt wird, dann haben wir halt zu wenig davon gebaut und es müssen die Anstrengungen verzehnfacht werden.
Grüne Gesinnung und logisches Denken schließen sich gegenseitig aus.
Ich befürchte der Autor unterschätzt die Fähigkeit von Politikern die Realität zu ignorieren. Der Dual Fluid Reaktor soll ja ein gewaltiger Schritt nach vorne sein in Sachen Kostensenkung und Verbesserung der eh schon hohen Sicherheit.
Der ist hierzulande aber kein Thema. Man ist allenfalls bereit etwas länger Kohle zu nutzen und gleichzeitig die Erneuerbaren auszubauen für Unfug wie grünen Wasserstoff.
Danke für dieses „update“.
Danke auch für den Link zum Artikel über den chinesischen Thorium-Reaktor. Die grüne Argumentation gegen Kernkraft, die ohnehin überwiegend aus friedensbewegten 80er-Jahre- Folklore besteht, wird hier eindrucksvoll widerlegt!
„Natürlich können sich politische Maßnahmen nur auf das stützen, was ist.“
Die aktuelle Energiepolitik in Deutschland zeigt, dass diese Aussage nicht zutrifft, sondern lediglich die Vorstellung denkender Menschen abbildet.
Und in Deutschland wird die Landschaft mit gigantischen Windmühlen zugepflastert, die auf mittelalterlicher Technik beruhen.
So isser halt, der Michel.
Ok., ich habe damals Physik abgewählt und verstehe nur „Bahnhof“. Ich hoffe einfach nur, dass diese Technologie die Vergewaltigung unserer Landschaften verhindert bzw. rückgänig macht. Diesen wieder ihre Würde zurückgibt, und sie von Windradmonstern, Solarkachelfeldern und Biomais-Wüsten befreit.
Das wird tatsächlich passieren, sobald Fusion technisch und wirtschaftlich funktioniert. Allerdings muss immer noch zuerst das grüne Denken überwunden werden.
Sonst haben wir ein Kraftwerk, dass gebaut und eingesetzt wird um die Schwankungen bei Wind- und Sonnenergie auszugleichen. Anstatt diese Energiequellen direkt zu ersetzen, wie es schon jetzt Kernkraft könnte wenn man denn wollte.
Ich wette, dass bei den Grünen, im Mainstream und beim ÖRR ein Narrativ in Arbeit ist, dass diese Technologie verdammt. Bevor man bei Sonne und Wind nicht hinreichend abgesahnt hat, wird sich in Deutschland nichts bewegen.
Kurz und knapp: Die Kernfusion ist genau so eine Illusion wie alle anderen Lösungen der so genannten alternativen Energien. Alle eint, das man wirklich ganz kurz vorm Durchbruch steht.
Ich kann mir lebhaft vorstellen, wie im Jahr 2055 des nächtens ein Astronaut aus dem All auf Europa blickt und im Zentrum eine finstere Fläche bemerkt. Das ‚energiegewendete‘ Deutschland, in dem in der Nacht und bei Windstille leider nichts mehr geht, die grüne Regierung aber immer noch das ‚Klima‘ retten will als Beispiel für den Rest der Welt. Die Kernfusion ist in diesem Land chancenlos! Spielt dann aber auch keine Rolle mehr….! ?
Das Problem ist nicht die Volatilität, sondern die zu geringe Energiedichte. Die Energiedichte (und eben nicht die Menge), bestimmen den maximalen Produktivitätshebel. Der Produktivitätshebel wiederum bestimmt die maximal mögliche Komplexität, also den Zivilisationsgrad der damit zu erreichenden Gesellschaft.
Die zur Verfügung stehende Energiemenge bestimmt lediglich wie viele auf dem durch die Energiedichte determinierten Level versorgt werden können.
So hat die Entwicklung der Landwirtschaft zwar die zur Verfügung stehende Menge deutlich erhöht (die Weltbevölkerung konnte nach der Steinzeit stark wachsen), aber nur einen recht geringen Produktivitätszuwachs gebracht (Überschussquote ca. 10%). Deswegen kamen die zivilisatorischen Fortschritte bis 1780 immer nur einer kleinen Gruppe (5-10%) zu Gute (mit der Entdeckung der Kohleverschwelung stand zum ersten mal ein ausreichend potenter Energieträger zur Verfügung). Denn dadurch das man 90-95% der Bevölkerung ihren bescheidenen Wohlstandsgewinn mit Gewalt und Propaganda abpresst, bleibt dann für die oberen 5% doch ein erklägliches Mehr über. Den 95% Heloten ging es aber genau so beschissen wie in den 200.000 Jahren davor auch. Nein, stimmt nicht. Sie mussten nun auch noch deutlich mehr schuften.
Um das nicht misszuverstehen: ich bin sehr für Kernfusion, ebenso für diese Förderung. Deshalb würde es mich sehr freuen wenn ich mit meiner Einschätzung falsch liege, aber: Eine kommerzielle Nutzung bis Ende der nächsten Dekade halte ich für vollkommen illusorisch. Zwar gab es krasse Durchbrüche und man konnte die Energie sehr konstant über 15 Sekunden halten, allerdings unter Verwendung von Deuterium und Tritium und es gab da durchaus techn. Grenzen. Um innerhalb von 10 Jahren nicht nur eine kommerzielle Anlage entsprechender Grösse zu bauen, dazu alle Versuche abgeschlossen zu haben, Gewinnung und Lieferkette für Deuterium und Tritium aufgebaut zu haben…puh. Sorry, aber da bin ich ein wenig pessimistischer. Sagen wir mal, 30 Jahre, so dass ich es in meiner verbleibenden Lebenszeit noch erlebe, ja vielleicht. Aber darunter, das würde mich arg (positiv) wundern.