Was ist Kernfusion?
Die Energie, die die Sonne und jeden Stern antreibt — und der Prozess, den die Menschheit nun auf der Erde nachzubilden versucht. Ein kurzer, verständlicher Überblick für alle, die noch nie damit zu tun hatten.
Im Kern der Sonne zwingen enorme Hitze und Druck Wasserstoffatome dazu, zu Helium zu verschmelzen und dabei gewaltige Energiemengen freizusetzen. Auf der Erde können wir die Schwerkraft der Sonne nicht nachbilden — deshalb erhitzen Fusionsreaktoren stattdessen einen Wasserstoff-Brennstoff (eine Mischung aus Deuterium und Tritium) auf über 100 Millionen Grad, weit heisser als der Sonnenkern, bis die Atomkerne verschmelzen. Das am weitesten entwickelte Reaktordesign dafür heisst Tokamak — eine donutförmige Kammer, die das überhitzte Plasma mit Magnetfeldern in der Schwebe hält.
Der Fusionsbrennstoff, erhitzt auf über 100 Millionen °C — heisser als der Kern der Sonne. Bei dieser Temperatur verschmelzen die Atomkerne und setzen Energie frei.
Wählen Sie unten einen Teil aus, um mehr zu erfahren.
Tokamak — und andere Ansätze
Der Tokamak ist der am meisten erforschte und am stärksten finanzierte Ansatz (u.a. bei ITER, dem grössten Fusionsprojekt der Welt), aber nicht der einzige. Stellaratoren nutzen eine komplexere Magnetgeometrie, um das Plasma ohne internen Strom in der Schwebe zu halten. Trägheitsfusion (u.a. an der US-amerikanischen National Ignition Facility) komprimiert ein Brennstoffpellet mit starken Lasern statt mit Magneten. Mehrere private Unternehmen erforschen zudem Magnetspiegel, Field-Reversed-Configurations und weitere Alternativen. Cluster 3 arbeitet mit Zulieferern und Forschenden über all diese Ansätze hinweg — die Material- und Fuel-Cycle-Herausforderungen sind grösstenteils dieselben.
Wozu der Aufwand? Die Energie-Rechnung
Die Anziehungskraft der Fusion liegt darin, wie viel Energie eine winzige Menge Brennstoff freisetzen kann.
1 kg Fusionsbrennstoff (Deuterium + Tritium) setzt etwa so viel Energie frei wie 10'000 Tonnen Kohle.
Deuterium wird aus Meerwasser gewonnen — praktisch unerschöpflich und jedem Küstenstaat zugänglich.
Kein CO₂, kein Russ, keine Verbrennungsnebenprodukte — Fusion setzt Energie frei, ohne etwas zu verbrennen.
Eingebaute Sicherheit
Wird der Zustand im Reaktor auch nur leicht gestört, kühlt das Plasma innerhalb von Sekunden ab und die Reaktion stoppt von selbst — eine unkontrollierte Kettenreaktion wie bei der Kernspaltung ist physikalisch ausgeschlossen.
Im Reaktor befinden sich zu jedem Zeitpunkt nur wenige Gramm Brennstoff — weit entfernt von einer kritischen Masse. Eine Kernschmelze ist damit physikalisch unmöglich.
Fusion erzeugt keine langlebigen Spaltprodukte. Die wichtigsten radioaktiven Nebenprodukte sind aktiviertes Strukturmaterial und Tritium, dessen Halbwertszeit rund 12 Jahre beträgt statt Jahrtausende.
Deuterium und Lithium sind keine spaltbaren Materialien — Fusionsbrennstoff lässt sich nicht wie angereichertes Uran oder Plutonium in ein Waffenprogramm umleiten.
Wählen Sie einen Marker, um zu sehen, welches Unternehmen dort aktiv ist.
Klicken Sie auf einen Marker für Details.
55 Fusionsunternehmen in 14 Ländern
Quelle: Organisationsdaten zusammengestellt aus der Fusion Industry Association (fusionindustryassociation.org) und eigener Recherche.