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Durchbruch in der Kernfusion: Wissenschaftler erzeugen „Mini-Stern“ in Fusionsreaktor

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Wissenschaftler haben an einer Versuchsanlage zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren in Großbritannien für kurze Zeit Energie in bisher unerreichter Höhe für Fusionsexperimente erzeugt.
Wissenschaftler haben an einer Versuchsanlage zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren in Großbritannien für kurze Zeit Energie in bisher unerreichter Höhe für Fusionsexperimente erzeugt. © Stefan Sauer/dpa

Die Kernfusion gilt als Energie der Zukunft. Forschende in Großbritannien haben jetzt einen Energie-Puls wie nie zuvor beim Verschmelzen von Atomkernen erzielt.

Abingdon - Wissenschaftler haben an einer europäischen Versuchsanlage zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren in Großbritannien Energie in Rekordhöhe erzeugt. Die Forscherinnen und Forscher hätten an der Anlage JET während eines fünfsekündigen Plasma-Pulses 59 Megajoule Energie in Form von Wärme freigesetzt, teilten die britische Atomenergiebehörde und das an dem Projekt beteiligte deutsche Forschungszentrum Jülich am Mittwoch mit. Der bisherige Rekord lag demnach bei 21,7 Megajoule.

Die Experten sprachen von einem “wichtigen Meilenstein” auf dem Weg zu sicherer, nachhaltiger Energie. Mit der erzeugten Energie könnten rund 35.000 Haushalte während der gleichen Zeitspanne mit Strom versorgt werden, erklärte Joe Milnes, Leiter des operativen Geschäfts der JET-Anlage. Auch Ian Fells, emeritierter Professor für Energieumwandlung an der Universität von Newcastle, sprach von einem “Meilenstein in der Fusionsforschung”.

„Wir haben gezeigt, dass wir einen Mini-Stern im Inneren unserer Maschine erzeugen, ihn dort für fünf Sekunden halten und hohe Leistung erhalten können“, sagt Reaktor-Betriebsleiter Dr. Joe Milnes. Einen Mini-Stern deshalb, da Kernfusionen in der Sonne andauernd stattfinden.

Die Ergebnisse “liefern den bisher deutlichsten Beweis für das Potenzial der Fusionsenergie, sichere, nachhaltige und kohlenstoffarme Energie zu liefern”, teilten das Forschungszentrum Jülich und die britische Atomenergiebehörde mit.
JET ist eine europaweit gemeinsam betriebene Versuchsanlage zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren im britischen Oxfordshire und ist seit 1983 in Betrieb. 350 Wissenschaftler aus EU-Ländern nehmen jedes Jahr an den JET-Experimenten teil, darunter auch die Experten des Jülicher Forschungszentrums. Sie haben für die Anlage unter anderem eine neue Brennkammerwand für die Bereiche, die höchste Wärme und Teilchenlasten empfangen, entworfen und gebaut.

Bei der Kernfusion werden Atomkerne wie jene des Wasserstoffs bei extremen Temperaturen miteinander verschmolzen. Dabei werden enorme Mengen Energie freigesetzt. Herkömmliche Atomkraftwerke gewinnen Energie dagegen aus der Spaltung von Atomkernen.

Um eine Kernfusion herbeizuführen, ist ein erheblicher Energieaufwand nötig. Die Kernfusion könnte ihren Unterstützern zufolge auf lange Sicht eine Alternative zur Verbrennung fossiler Brennstoffe und der umstrittenen Kernspaltung werden.
Ein Kilo Fusionsbrennstoff enthalte etwa das Zehnmillionenfache an Energie im Vergleich zu einem Kilo Kohle, Öl oder Gas, teilte das Forschungszentrum mit. Bei der Verwendung würden keine Treibhausgase freigesetzt. “In Zukunft könnten Fusionsreaktoren einen erheblichen Teil des globalen Energiebedarfs decken - und das für viele tausend Jahre.”

JET dient derzeit als wichtige Erkundungsanlage für das ambitionierte internationale Nachfolgeprojekt Iter. Dabei handelt es sich um ein großes Fusionsforschungsprojekt in Südfrankreich, mit dem die EU und weitere Industriemächte von den USA über China bis Japan und Südkorea gemeinsam das Potenzial der Technologie der Kernfusion demonstrieren und an der Praxistauglichkeit arbeiten wollen.

Iter könnte möglicherweise bereits 2025 den Betrieb aufnehmen. Die Anlage ist laut Joe Milnes von JET zu rund 80 Prozent fertiggestellt. Bis 2050 könnte demnach ein Prototyp eines Fusionskraftwerks gebaut werden.
Die Kernfusion ist jedoch umstritten: Umweltschützer kritisieren die hohen Kosten und halten die Technik für keine Alternative. Obwohl seit den 50er Jahren dutzende Versuchsreaktoren gebaut wurden, ist es bislang in keiner Anlage gelungen, mehr Energie zu erzeugen als benötigt wird.

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