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Deutscher Fusionsreaktor auf dem Weg zu unendlicher, sauberer Energie

Der modernste Fusionsreaktor der Welt steht in Mecklenburg-Vorpommern. Nach einem Jahr Betrieb hat er bewiesen, dass sein revolutionäres Konzept funktioniert. Bis die Fusionstechnik Strom erzeugen wird, ist es noch ein langer Weg. 

Schön, aber gefährlich: Das Plasma im Stellarator des Reaktors leuchtet.

Schön, aber gefährlich: Das Plasma im Stellarator des Reaktors leuchtet.

Atomkraftwerke werden abgeschaltet? Nicht ganz, die ersten Fusionsreaktoren laufen allmählich warm. Der deutsche Fusionsreaktor Wendelstein 7-X hat ein Jahr Testlauf in Mecklenburg Vorpommern hinter sich. Die Wissenschaftler des Max Plancks Instituts meldeten vor kurzem, dass der Reaktor mit einer extrem geringen Fehlerquote arbeitet.

Künstliche Sonne

Fehler dürfen auch nicht passieren, denn Wendelstein 7-X soll die Glut der Sonne entfesseln – es geht hier um eine heiße Fusion von Atomkernen. Das hat nichts mit der sagenhaften kalten Fusion zu tun, von der fälschlich behauptet wurde, dass sie auch in einem Reagenzglas herzustellen sei. Die heiße Fusion ist auf jeden Fall möglich. Seit ewigen Zeiten läuft sie in der Sonne ab. Am 1. November 1952 gelang den Menschen die erste künstlich eingeleitete Fusion, als die Wasserstoffbombe Ivy Mike über einem Atoll im Pazifik gezündet wurde.

Kontrolle des Plasmas

Das Problem der zivilen Nutzung: Man darf der heißen Fusion nicht zu nahe kommen. Wendelstein 7-X will das heiße Plasma mit einem extrem starken, kompliziert verdrehten, dreidimensionalen Magnetfeld bändigen. Im Fachblatt "Nature Communications" heißt es über den Reaktor: "Unseres Wissens nach ist eine bisher nicht erreichte Genauigkeit erreicht worden, sowohl was den Bau des Fusionsreaktor betrifft, als auch, was die Messwerte des Magnetfeldes angeht." 

Das hört sich für den Laien nichtssagend an, ist aber ein entscheidender Durchbruch. Die heiße Fusion kann erst gewagt werden, wenn es gelingt, das 100 Millionen Grad heiße Plasma am vorgesehenen Ort zu halten. "Das ist ein bedeutender Fortschritt in der Forschung, denn es zeigt, dass eine komplizierte magnetische Form in der notwendigen Genauigkeit erzeugt und überwacht werden kann", heißt es in dem Report. Die Messwerte wurde bereits vor Beginn des regulären Betriebes gewonnen, aber erst jetzt veröffentlicht.

Revolutionärer Aufbau des Magnetfeldes

Andere Reaktoren setzen auf zweidimensionale Magnetfelder, die elektronisch angesteuert werden müssen, um das jeweils richtige Feld zu erzeugen. 7-X setzt kompliziert aufgebaute dreidimensionale Felder ein, die nicht variabel gesteuert werden müssen. So erreicht er seine hohe Verlässlichkeit.

Unendliche Energie ohne Klimaeffekt

Die Fantasie der Fusionstechnologie liegt darin, dass sie praktisch unbegrenzt saubere Energie liefern könnte. Die notwendigen Rohstoffe sind unerschöpflich. Allerdings sind die technologischen Hürden extrem hoch. Auch Wendelstein 7-X wird niemals Strom produzieren. Bisher wird das Plasma allein durch Mikrowellenstrahlung aufgeheizt, erst nach 2020 will man die Kernfusion wagen. Im 400 Millionen teuren Reaktor wird jedoch nie Energie gewonnen, er wird stets mehr Energie für den Betrieb aufnehmen, als freisetzen. Die ganze Anlage ist nichts weiter als ein gigantischer Versuchsaufbau. Genau genommen ist Wendelstein 7-X darum auch kein Reaktor sondern nur eine Experimentieranlage. Funktioniert sie, könnte man auf Basis des Konzepts einen echten Stromreaktor entwickeln.

Auf der ganzen Welt wird an Fusionsreaktoren geforscht. Erst vor wenigen Wochen meldete China einen Durchbruch. Dort ist es gelungen, heißes Plasma länger als 100 Sekunden zu bändigen. Das wäre eine Rekordzeit. Versuchsleiter Professor Luo Guangnan sagte der " South China Morning Post" aber auch, der Versuch sei wie der "Ritt auf einem Wildpferd" gewesen, weil das Plasma sehr schwer zu kontrollieren gewesen sei.


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