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EAST-Reaktor Chinas "Künstliche Sonne" stellt neuen Weltrekord bei der Kernfusion auf

Der EAST-Reaktor ist Teil des internationalen ITER-Projekts. 
Der EAST-Reaktor ist Teil des internationalen ITER-Projekts. 
© ASIPP / Commons
Die Kernfusion soll unendliche Mengen klimaneutraler Energie liefern. Der chinesische EAST-Reaktor konnte einen neuen Rekord für eine kontinuierliche Fusion setzen, als nächsten Schritt streben die Chinesen eine Fusion über den Zeitraum einer Woche an.

China baut jede Menge Kohle- und Gaskraftwerke, investiert in die Fotovoltaik, will die Windkraft erobern, baut aber auch neue Atomkraftwerke und forscht massiv in Richtung Kernfusion. Die große chinesischen Versuchsreaktoren arbeiten nach dem gleichen Prinzip, nach dem auch dem auch der in Bau befindliche ITER in Europa operieren soll. In einem Donut-förmigen Ring soll Wasserstoffplasma beschleunigt, gebändigt und solange erhitzt werden, bis es zur Verschmelzung der Wasserstoff-Atome kommt.

Das Prinzip dieser Tokamak-Reaktoren wurden von sowjetischen Wissenschaftlern schon in den frühen 1950er-Jahren entdeckt. Es simuliert eine Umgebung ähnlich wie in der Sonne, um eine kontinuierliche Fusion zu erreichen. Nur muss in den Reaktoren die Temperatur des Plasmas weit höher sein als auf der Sonne, da man auf der Erde keinen vergleichbaren Druck aufbauen kann; die Hitze muss diesen Mangel ausgleichen. Doch was in der Theorie als elegante Lösung erschien, erwies sich in der Praxis aus außerordentlich kompliziert.

Vergleichsweise lange Zeit

Im Dezember 2020 wurde eine verbesserte Version des Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) in Betrieb genommen. Der Reaktor wurde so konzipiert, dass seine Heizleistung schrittweise ausgebaut werden kann. Eine weitere Besonderheit sind seine supraleitenden Spulen. Nun hat er einen wichtigen Rekord gebrochen. Er erreichte eine Plasmatemperatur von 120 Millionen Grad Celsius für 101 Sekunden und 160 Millionen Grad Celsius für 20 Sekunden, das berichtet die chinesische "Global Times". Man hofft das Plasma auf über 200 Millionen Grad in der Anlage aufheizen zu können.

Diese Zeiten sind so wichtig, weil es sehr schwer ist, den Strom des Plasmas im Zustand einer Fusion stabil in dem Donut-Ring kreisen zu lassen. Laut Li Miao, dem Direktor der Physikabteilung der Southern University of Science and Technology in Shenzhen, ist der Rekord ein Meilenstein auf dem Weg zum Ziel, die Temperatur für lange Zeit auf einem stabilen Niveau zu halten. "Der Durchbruch ist ein bedeutender Fortschritt, und das ultimative Ziel sollte sein, die Temperatur für eine lange Zeit auf einem stabilen Niveau zu halten." Der nächste Meilenstein bestehe darin, die Stabilität für eine Woche oder länger aufrechtzuerhalten.

Noch 30 Jahre 

Die Fortschritte Chinas sind sehr erfolgversprechend, aber Lin Boqiang, Direktor des China Center for Energy Economics Research an der Xiamen University, wies darauf hin, dass die Kernfusion keine Lösung für aktuelle Energieprobleme sei. Seiner Meinung nach wird es noch etwa 30 Jahre dauern, bis eine "künstliche Sonne" im Normalbetrieb ans Netz gehen könne. "Es ist eher eine Zukunftstechnologie, die aber für Chinas grünen Entwicklungsschub entscheidend ist." Auch die Angabe von 30 Jahren ist sehr sportlich, da die kommerziellen Reaktoren noch konzipiert und gebaut werden müssten.

Andere Ansätze

Bei allen technischen Schwierigkeiten birgt die Fusionstechnologie ungeheure Chancen: Im Prinzip kann sie unendliche Mengen klimaneutraler Energie liefern. In China nimmt man an, dass das auch zu sehr geringen Kosten möglich sei. Treffen diese Annahmen zu, würde der Betrieb von Fusionsreaktoren die Energielandschaft komplett verändern.

Neben den Großanlagen nach dem Tokamak-Prinzip gibt es weltweit zahlreiche Start-ups, die Fusionsreaktoren bauen wollen. Doch meist gehen sie einen ganz anderen Weg. Aus Oxford stammt etwa die Firma First Light Fusion. Salopp kann man sagen, dass die Briten nicht die Sonne, sondern die Wasserstoffbombe als Blaupause für ihre Reaktoren benutzen. Sie streben keine kontinuierliche Fusion an, ihre Idee ist es, die Fusion durch den Beschuss mit Teilchen temporär zu erzwingen. In ihrem Reaktor würde gewissermaßen eine unablässige Folge von Mini-Explosionen stattfinden. Ihre Idee ist es, dass ein kommerzieller Reaktor bereits in den 2030ern in Betrieb gehen könne.

Quelle: Global Times

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