Durchbruch bei der Fusion?

Forschung ist sehr wichtig und richtig. Wichtig ist aber auch, dass man Fortschritte richtig einordnen kann. Das machen wir hiermit.

Die Meldung hat es in alle Medien geschafft: «Meilenstein in der Fusionsforschung». Hoffnungsvolle Titel schmücken die Frontseiten «Kommt jetzt die Fusion?», «Beginnt die unerschöpfliche Energiequelle zu fliessen?» «Naht das Ende der Stromknappheit?». So und ähnlich tönt es aus dem Blätterwald.

Gemach! Blicken wir hinter die Schlagzeilen.

Fusion, das bedeutet nach heutiger Technik die Verschmelzung eines Deuterium- Kerns (schwerer Wasserstoff) mit einem Tritium-Kern (überschwerer Wasserstoff) zu einem Helium Kern unter Freisetzung von Energie. Weil die beiden elektrisch positiv geladenen Atomkerne sich heftig abstossen, braucht es zuerst Energie um sie einander nahe genug zu bringen, dass sie überhaupt fusionieren, sich vereinigen.

Dazu werden heute hauptsächlich zwei Methoden verfolgt: Magnetischer Einschluss von heissem Plasma und Kompression mit starken Lasern. Den ersten Weg verfolgt man im französischen Cardarache im internationalen Grossexperiment ITER, den zweiten im amerikanischen Lawrence Livermore Laboratory in Kalifornien. In der «National Ignition Facility» (NIF) beschiesst man eine gefrorene Mischung aus Deuterium und Tritium von allen Seiten her mit einem sehr starken Laser-Puls und heizt es damit soweit auf, dass Fusion möglich wird. Dieses Experiment war der Gegenstand des Medienrummels. Der Anlass: Die Fusion setzte mehr Energie frei, als die Laser einbrachten – also eine positive Energiebilanz! In ungefähren Zahlen: Die Laser deponierten rund 2 Megajoule und die Fusion produzierte etwa 3 Megajoule, innert Bruchteilen von Millionstel Sekunden.

Das ist allerdings nicht die ganze Geschichte: Damit die Laser 2 Megajoule Licht-Energie produzieren konnten, benötigte man rund 300 Megajoule elektrische Energie. Das sind 100 Mal mehr, als die Fusion produzierte, also weit weg von positiver Energiebilanz! Auch am anderen Ende der Energiekette fehlt noch viel: die Fusionsenergie ist zunächst Wärmeenergie. Bis daraus elektrische Energie wird, gibt es weitere Verluste. Eine positive Energiebilanz gibt es erst, wenn ein Fusionskraftwerk mehr Strom produziert als es verbraucht. Davon sind wir noch sehr weit weg.