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Kernfusion gelingt Energie-Rekord: Reaktor „Jet“ setzt 59 Megajoule frei

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Von: Christian Einfeldt

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Durch Kernfusion ist so viel Energie erzeugt worden, wie nie zuvor. Der Erfolg am europäischen Forschungsreaktor Jet wird als Durchbruch für gefeiert.

Culham/Jülich – Es könnte der Durchbruch sein, der alle Energiesorgen zunichtemacht: Einem britischen Experiment in der Kernfusion gelang es, eine in der Kernfusion zuvor noch nie freigesetzte Menge an Energie zu produzieren. Es brauchte nur einen fünf-sekündigen Impuls eines Plasma-Pulses – und wenig später wurden rund 59 Megajoule freigesetzt. Zur Einordnung: Wie der Spiegel bestätigt, könne ein Megajoule bereits drei Liter Wasser zum Kochen bringen. Das Projekt ist frei von Treibhausgasen und setzt voll und ganz auf Nachhaltigkeit. Könnte es schon bald die Energiewende bringen?

Zusammenschluss europäischer Forschungseinrichtungen:EUROfusion
Gründung:2014
Art der Forschung:Grundlagenforschung
Fachgebiete:Kernfusion

Kernfusion liefert neuen Energie-Rekord: 59 Megajoule in nur fünf Sekunden freigesetzt

Die generierte Energie soll laut Spiegel Online einer Temperatur entsprechen, rund zehnmal so hoch wie dem Kern der Sonne nachgewiesen. Es sind Leistungen, die dank der Kernfusion sogar „einen Mini-Stern erzeugen können“*. Der bisherige Rekord von 21,7 Megajoule wurde damit zweifelsohne übertroffen. Ort des Geschehens ist Culham bei Oxford, wo der JET-Plasma-Reaktor seinen Platz hat. Vergleichbare Experimente hätten dort nach Spiegel-Informationen seit 1997 nicht mehr stattgefunden. Etwa 25 Jahre später konnte EUROfusion, ein Zusammenschluss europäischer Forschungseinrichtungen, nun große Erfolge feiern. Ist es das Zukunftsmodell der Energieschöpfung?

Kernfusion sei „sicher, nachhaltig und kohlenstoffarm“ – ist es die Energiequelle der Zukunft?

Die Resultate des Experiments wurden am Mittwoch, dem 9. Februar 2022, erstmals der Öffentlichkeit präsentiert. Sie „liefern den bisher deutlichsten Beweis für das Potenzial der Fusionsenergie“, wird das beteiligte Forschungszentrum Jülich in dpa-Meldungen zitiert. Schließlich würde es sich um „sichere, nachhaltige und kohlenstoffarme Energie“ handeln, die die Kernfusion schon bald möglich machen soll. Windstrom und Wasserstoff hatten in Niedersachsen zuletzt zu einer Verringerung der Co2-Bilanz bei der Stahlproduktion* beigetragen. Nichtsdestotrotz könnte die Zukunft emissionsfreier Energiequellen schon bald Kernfusion heißen.

JET-Reaktor.
Wie das Forschungszentrum Jülich am 9. Februar 2022 bekannt gegeben hatte, konnte mithilfe des JET-Reaktors 59 Megajoule freigesetzt werden. © dpa/EFDA JET

Vorteil von Kernfusion: „Etwa das Zehnmillionenfache an Energie“ im Vergleich zu einem Kilo Kohle, Öl oder Gas

Die Ambitionen sind hoch: Man hofft, eines Tages den Großteil des weltweiten Energiebedarfs sicherstellen zu können. Gelingt dies mithilfe der Fusionsenergie, könnte die Maßnahme gleich Jahrtausende Bestand haben. Energie gewinnen, ohne der Umwelt zu schaden? EUROfusions zukunftsträchtige Planungen könnten Früchte tragen. Für die Wissenschaft ist der erreichte Energie-Rekord ein gutes Zwischenergebnis, „ein wichtiger Meilenstein“. Die angestrebte Intention ist jedoch eine andere: Man will jetzt aus der erzeugten Energie den maximalen Profit schlagen.

„Ein Kilogramm Fusionsbrennstoff enthält etwa das Zehnmillionenfache an Energie im Vergleich zu einem Kilogramm Kohle, Öl oder Gas“, sagt das Forschungsteam Jülich aus Nordrhein-Westfalen. Im Prozess der Energiegewinnung verschmelzen laut spiegel.de Wasserstoff-Atomkerne zu Helium. Das Prinzip stünde im Kontrast zu der Funktionsweise der in Atomkraftwerken angewandten Kernspaltung.

„Ein Kilogramm Fusionsbrennstoff enthält etwa das Zehnmillionenfache an Energie im Vergleich zu einem Kilogramm Kohle, Öl oder Gas“

Forschungszentrum Jülich

Forscher sind zuversichtlich, zukünftig in Kernfusion „Nettoenergie“ erzeugen zu können

„Was wir in den vergangenen Monaten gelernt haben, wird es uns erleichtern, Experimente mit Fusionsplasmen zu planen, die wesentlich mehr Energie erzeugen, als für ihre Heizung benötigt wird“, sagt Sibyll Günter. Die wissenschaftliche Direktorin des ebenfalls beteiligten Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) spricht damit ein grundsätzliches Problem der Kernfusion an: Häufig ist die erzeugte Menge an Energie, geringer als die, die in den Prozessen eingesetzt wird. Gelingt es, diese Herausforderung zu meistern, könnte der EUROfusion ein ähnlich-bedeutender Durchbruch bevorstehen wie zuletzt einem US-amerikanischen Forscherteam, das mit Kernfusion Solar- und Windenergie überflüssig machen* könnte: Den Wissenschaftlern gelang es zu dem Zeitpunkt erstmalig, mittels Kernfusion „Netto-Energie“ zu erzeugen – es wurde als mehr Energie gewonnen, als für die Herstellung aufzuwenden war.

Pläne der Kernenergie: Wann wird es von Kernfusion erzeugten Strom geben?

Ein Problem, das dem Projekt zugrunde liegt, könnte auch der Umstand sein, dass die Versuchsanlage des JET-Reaktors (Joint European Torus) schlichtweg zu klein ist, um Nettoenergie herstellen zu können. Unter Hochdruck arbeitet die Wissenschaft an einer Alternative und scheint sie mit der Errichtung des Kernfusionsreaktors ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) gefunden zu haben. EUROfusions zweite Anlage befindet sich aktuell noch in der Entwicklung, bis die Stätte dann 2025 in Frankreich erstmals genutzt werden soll.

Internationale Forscher wollen Energiewende durch Kernfusion mit neuem Reaktor ab 2025 vorantreiben

Neben europäischen Forschungsgemeinschaften sind dieses Mal auch internationale Institutionen aus China, Japan, USA, Russland, Südkorea und Indien beteiligt. Sie alle verfolgen das Ziel, die neue Energieform schon bald verfügbar machen zu können. Trotz aktueller Erfolge ist es noch ein weiter Weg bis zur Energiewende mit Fusionsenergie. Nach Berichten des Spiegels will die Forschung mittels des ITER-Reaktors erst einmal eine Energiesumme um die 500 Megawatt erreichen. In einem Zeitraum von gut 300 Sekunden soll dies geschehen. Elektrizität verspricht man sich dann erst vom Nachfolge-Projekt DEMO (Demonstration Power Plant) – Projektstart ist aller Voraussicht nach wohl 2055. *kreiszeitung.de und fr.de ein Angebot von IPPEN.MEDIA.

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