Kernfusionsreaktor gestartet Unbegrenzte Energie - das heiße Versprechen aus Greifswald

Auf Knopfdruck Energie: Merkel startet mit Institutsdirektorin Sybille Günter und Ministerpräsident Erwin Sellering den Kernfusionsreaktor Wendelstein 7-X in Greifswald ein

Auf Knopfdruck Energie: Merkel startet mit Institutsdirektorin Sybille Günter und Ministerpräsident Erwin Sellering den Kernfusionsreaktor Wendelstein 7-X in Greifswald ein

Foto: DPA

Vier Eimer Wasser reichen, um so viel Energie zu erzeugen wie aus 40 Tonnen Kohle. So lautet die einfache Rechnung von Sybille Günter, der Direktorin des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik. Kernfusion heißt das Geheimnis, das nahezu unbegrenzte Energie aus sauberer Quelle verspricht - und mit dem Forschungsreaktor Wendelstein 7-X in Greifswald hat Günters Institut am Mittwoch das größte Experiment seiner Art gestartet.

Bundeskanzlerin Merkel persönlich, selbst Physikerin und Wahlkreisabgeordnete für Greifswald, drückte den Startknopf. "Wir glauben, dass dieses Geld gut angelegt ist", kommentierte sie den milliardenteuren Bau.

Im Idealfall würde die Kernfusionstechnik eine künstliche Sonne auf der Erde darstellen. Der Stern, der letztlich alle unsere Energie erzeugt hat, funktioniert nach dem gleichen Prinzip: Unter enormer Hitze und Druck fusionieren je zwei Wasserstoffatome zu einem Heliumatom, wobei Wärme freigesetzt wird. In gewisser Weise ist dies das Gegenteil der Kernspaltung, auf der Atomkraftwerke beruhen. Diese Kraft künstlich zu erzeugen, könnte ein Zeitalter des Überflusses einläuten.

Das kann der Wunderreaktor

Mehrfach gewunden: Die Leuchtspur eines Elektronenstrahls durch den Wendelstein-Stellarator

Mehrfach gewunden: Die Leuchtspur eines Elektronenstrahls durch den Wendelstein-Stellarator

Foto: IPP/ Matthias Otte

Energie erzeugt der Wendelstein-Reaktor nicht - jedenfalls nicht mehr, als er verbraucht. Das Ziel der Anlage ist, aus Wasserstoff elektrisch geladenes, hundert Millionen Grad heißes Plasma zu erzeugen und diesen Zustand zu halten - zunächst für eine halbe Sekunde, in ein paar Jahren für bis zu 30 Minuten.

Grundsätzlich ist die Technik der Kernfusion seit mehr als einem halben Jahrhundert erprobt. Die Herausforderung besteht darin, den Reaktor so zu konstruieren, dass die gewonnene Energie auch kontrolliert werden kann.

Wendelstein 7-X, vom Magazin "Science" mit dem Aussehen des Raumschiffs von Han Solo in "Star Wars" nach einer Schlacht verglichen, ist die mit Abstand größte Anlage vom Typ Stellarator - im Gegensatz zum in der Sowjetunion entwickelten Tokamak-Reaktor, der bisher in der Forschung zur Kernfusion dominiert. Beide Reaktortypen haben Vor- und Nachteile.

Der Tokamak ist leichter zu bauen und hält das elektrische Plasma stabiler in einer einfachen Form von magnetischem Käfig. Aber im Gegensatz zum mehrfach gewundenen Stellarator neigt er zu unkontrollierten Plasmaausbrüchen, die sich auch in Explosionen äußern und den Reaktor zerstören können. Außerdem eignet er sich nur zur Erzeugung kurzer Energieschübe.

Beides lässt den Tokamak nach bisherigem Forschungsstand als untauglich zur kommerziellen Nutzung erscheinen. Hat Wendelstein X-7 Erfolg, wäre dagegen der Bau eines Stellarators im Kraftwerksmaßstab mit positiver Energiebilanz (in einigen Jahrzehnten) denkbar.

Und das ist die wirklich große Wette auf die Kernfusion ...

20 Jahre Bauzeit und kein bisschen Strom: Der Forschungsreaktor Iter soll immerhin unterm Strich Energie gewinnen

20 Jahre Bauzeit und kein bisschen Strom: Der Forschungsreaktor Iter soll immerhin unterm Strich Energie gewinnen

Foto: BORIS HORVAT/ AFP

Der Stellarator in Greifswald mag doppelt so viel gekostet haben wie ursprünglich geplant - aber wer sehen will, wie ein Vielfaches der Summe in die Kernfusionstechnik versenkt wird, muss ins südfranzösische Cadarache schauen. Dort entsteht seit rund zehn Jahren der Forschungsreaktor Iter (vom Typ Tokamak). Wie Ende 2015 bekannt wurde, dauert es bis zur Inbetriebnahme mindestens noch einmal so lange.

Die Kosten teilen sich die Europäische Union, die USA, Russland, China, Japan, Südkorea und Indien. Die internationale Kooperation erinnert an die "Atoms for peace"-Euphorie der Nachkriegszeit, als die neu entdeckte Kernfusion die Hoffnung auf eine goldene Zukunft verkörpert.

Die Größe der Anlage gilt als Mittel zum Ziel einer positiven Energiebilanz im Bereich von 500 Megawatt, vergleichbar der Leistung eines modernen Gaskraftwerksblocks. Ins Stromnetz wird Iter trotzdem auch im besten Fall nichts einspeisen. Energie soll lediglich in Form von Wärme erzeugt werden. Elektrizität aus einem Tokamak erscheint selbst für das Jahr 2050 noch als kühner Traum.

Und das ist das neueste heiße Versprechen ...

Passt auf einen Lastwagen: Magnetspulen des von Lockheed Martin entwickelten Minireaktors

Passt auf einen Lastwagen: Magnetspulen des von Lockheed Martin entwickelten Minireaktors

Foto: REUTERS / Lockheed Martin

Der US-Rüstungskonzern Lockheed Martin  stiehlt den staatlichen Akteuren derweil die Show. Die hauseigenen Forscher haben nach eigenen Angaben einen Mini-Fusionsreaktor entwickelt, der alle Probleme der Technik im Griff hat, zu einem Bruchteil der Kosten hergestellt und mit einem Lastwagen überallhin gefahren werden kann.

Binnen eines Jahrzehnts könne die Technik schon genutzt werden. Um das in die Tat umzusetzen, wird aber wohl doch Staatshilfe gebraucht.

Und dann gibt es noch Signor Rossi ...

Sieht aus wie bei Daniel Düsentrieb: Andrea Rossi stellt seinen Reaktor zur kalten Fusion vor

Sieht aus wie bei Daniel Düsentrieb: Andrea Rossi stellt seinen Reaktor zur kalten Fusion vor

Foto: ROPI

Die Fantasie von der unbegrenzten Energiequelle hat auch allerlei Entrepreneure und Abenteurer angelockt. Furore machte der italienische Unternehmer Andrea Rossi 2011 mit der Vorstellung eines selbst gebastelten Minireaktors namens E-Cat. Er behauptete, darin sei die kalte Kernfusion - also ohne die nötige Erhitzung auf Temperaturen nach Art der Sonne - gelungen.

Rossi hatte sich zuvor bereits daran versucht, Öl aus Abfall zu gewinnen, und musste für die dabei entstandenen Verseuchungen ins Gefängnis. Nun wurde ihm vorgehalten, auch noch die Gesetze der Physik gebrochen zu haben. Inzwischen melden sich auch einige Wissenschaftler, sie hätten Rossis Experiment erfolgreich nachstellen können. Demnach würde die Technik also funktionieren. Eine unabhängige Überprüfung des Wunderwerks steht aber noch aus.


Alle relevanten News des Tages gratis auf Ihr Smartphone. Sichern Sie sich jetzt die neue kostenlose App von manager-magazin.de. Für Apple-Geräte hier  und für Android-Geräte hier . Viel Vergnügen bei der Lektüre!

Mehr lesen über Verwandte Artikel
Die Wiedergabe wurde unterbrochen.