Der Weg zur Kernfusion: Der Innenausbau des ITER hat begonnen

Christian Kahle am 29.07.2020 11:04 Uhr
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Eines der größten und teuersten Forschungsprojekte der heutigen Zeit geht in eine weitere Phase: In Frankreich wurde mit dem Innenausbau des Internationalen Thermonuklearen Experimentellen Reaktors (ITER) begonnen.

Gestern ist der erste Teil des Vakuumraums an der Baustelle des Fusionsreaktors an­ge­kom­men. Eine ganze Reihe solcher Komponenten sollen in den kommenden Jahren dazukommen. Sie machen dann den wichtigsten Bestandteil des Systems aus: Die innere Ringkammer, in der das Plasma gezündet werden soll, um durch die Fusion von Wasserstoff-Atomkernen große Energiemengen freizusetzen.

Die Ankunft des ersten Teils für die neue, entscheidende Bauphase wurde von Frankreichs Prä­si­den­ten Emmanuel Macron mit einer virtuellen Feier begleitet, zu der er hochrangige Ver­tre­ter der Partnerländer und der EU eingeladen hatte. Der ITER ist immerhin ein re­gel­rech­tes Leucht­turm-Projekt der internationalen Forschungs-Kooperation. Beteiligt sind neben den EU-Staaten auch die USA, Russland, die Schweiz, Japan, China, Indien und Südkorea.

Als ITER angestoßen wurde, gab es noch die Sowjetunion. 1985 wurden erste Ver­ein­ba­run­gen getroffen, drei Jahre später begannen am Standort in Südfrankreich die ersten Vor­be­rei­tun­gen. Dass die Arbeiten sich sehr lange hinziehen, begründet sich auch damit, dass parallel erst ein wesentlicher Teil der Grundlagenforschung stattfindet, auf der dann weitere Teile der konkreten Konstruktion aufbauen. Hinzu kommt, dass die ganze Anlage extrem komplex ist - immerhin gibt es weder in der Natur noch bei den technischen Entwicklungen der Mensch­heit etwas, das auch nur annähernd vergleichbar wäre.

Eine Milliarde teure Kernfusionsanlage erzeugt erstes Plasma
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Die letzte ungenutzte Energiequelle

Die Kernfusion findet sonst im Inneren von Sternen statt, wo eine enorme Gravitationskraft dafür sorgt, dass die Atomkerne dicht genug zusammenkommen, um überhaupt fusionieren zu können. Das ist in einem Reaktor auf der Erde hingegen nicht der Fall, so dass man hier vor allem über extrem hohe Temperaturen im Plasma zu einem ähnlichen Effekt kommen muss. Dabei ist dieses Plasma dann so heiß, dass es kein Material gibt, das als Behälter geeignet wäre - daher muss es letztlich durch ein Magnetfeld relativ stabil an seinem Platz gehalten werden.

Der ITER beruht dabei auf dem so genannten Tokamak-Prinzip, bei dem das Magnetfeld teilweise durch einen Strom erzeugt wird, der im Plasma selbst fließt. Dieser arbeitet gepulst, das Plasma wird also in regelmäßigen Abständen neu gezündet. Ein anderes Konzept verfolgt der Stellarator, wie er mit dem Wendelstein 7-X derzeit in Greifswald gebaut wird. Hier ist ein fortlaufender Betrieb möglich, da die Magnetfelder durch extrem komplexe Spulen-Anordnungen komplett von außen erzeugt werden.

Der jetzt begonnene Innenausbau des ITER wird voraussichtlich weitere viereinhalb Jahre in Anspruch nehmen. Die Anlage wird allerdings nie im kommerziellen Sinne Energie erzeugen. Sie dient ausschließlich dem Zweck, die Grundlagenforschung voranzutreiben und zu zeigen, dass es grundsätzlich möglich ist, die Kernfusion mit technischen Anlagen als letzte bisher nicht vom Menschen angezapfte Energiequelle nutzbar zu machen.

Siehe auch: HL-2M Tokamak: China bringt Fusions-Forschung ordentlich voran
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