Wissenschaftler aus Europa haben in einem Forschungsreaktor die größte Energiemenge erzeugt, die bislang jemals bei Kernfusion-Experimenten gemessen wurde. Allerdings gibt es weiterhin ein Problem bei der Magnetfusion.
Aus welchen Energiequellen beziehen wir künftig unsere Energie? Bisherige Prognosen sehen zwar ein starkes Wachstum bei erneuerbaren Energieträgern. Dennoch könnte eine Art der Energieerzeugung all unsere Probleme lösen: die Kernfusion. Der Joint European Torus (JET), einer der weltweit größten und leistungsstärksten Fusionsreaktoren, stellte kürzlich einen neuen Weltrekord im Energieoutput auf.
Das stellt eine Art Meilenstein im Bereich der Fusionswissenschaft und -technik dar. Denn in den letzten Deuterium-Tritium-Experimenten des JET erzielte die Anlage für fünf Sekunden kontinuierlich eine hohe Fusionsleistung, was zu einem Rekord von 69 Megajoule mit nur 0,2 Milligramm Treibstoff führte. JET ist ein Tokamak-Rhaktor, der Magnetfelder verwendet, um ein Plasma in Donut-Form einzuschließen.
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Energierekord in der Kernfusion: über 300 Wissenschaftler beteiligt
Die meisten Kernfusion-Ansätze basieren auf zwei Wasserstoffvarianten – Deuterium und Tritium. Wenn diese beiden fusionieren, produzieren sie Helium und enorme Energiemengen. Diese Reaktion könnte die Grundlage zukünftiger Fusionskraftwerke bilden. Die beteiligten Forscher sprechen von großen Fortschritten in dem zugrundeliegenden Forschungsgebiet. Außerdem entstehe neues Wissen rund um die Fusionsphysik.
Über 300 Wissenschaftler und Ingenieure von EUROfusion, einem Konsortium von Forschern aus ganz Europa, beteiligten sich an den Experimenten. Die Experimente erfolgten auf dem Gelände der UK Atomic Energy Authority (UKAEA) in Oxford und demonstrierten, wie internationale Zusammenarbeit bei der Fusionsphysik effizient funktionieren kann.
JET bildet Basis für viele weitere internationale Projekte
Die Ergebnisse festigen die zentrale Rolle von JET bei der Weiterentwicklung sicherer, kohlenstoffarmer und nachhaltiger Fusionsenergie. Die Forscher schlossen die wissenschaftlichen Operationen Ende Dezember 2023 ab. Professor Sir Ian Chapman, CEO der UKAEA, stellte aber fest, dass die in der Anlage erzielten Ergebnisse als Erbe in allen zukünftigen Kraftwerken spürbar sein werden.
Die Forschungsergebnisse von JET bilden auch die Basis für weitere Projekte. Ein Beispiel ist ITER, ein Mega-Forschungsprojekt zur Fusion, das Teams derzeit im Süden Frankreichs aufbauen. Auch das britische Prototyp-Kraftwerk STEP, das europäische Demonstrationskraftwerk DEMO und andere globale Fusionsprojekte könnten aufgrund der Ergebnisse noch erfolgreicher betrieben werden.
So erfreulich die Ergebnisse auch zu sein scheinen, gibt es nach wie vor ein Problem. Denn bislang ist es physikalisch kaum möglich, mit Magnetfusion einen großen Energiegewinn zu erzielen. Dafür benötigt es deutlich größere Fusionsanlagen als bei JET. Und selbst dann sind zunächst enorme Temperaturen und ein hoher Energieaufwand vonnöten, um eine Fusion durchzuführen.
Bei den Ergebnissen handelt es sich bislang also vielmehr um theoretische Rekorde. Eine praxistaugliche Technologie, um die Experimente in einem Kernfusionsreaktor effizient umzusetzen gibt es bislang noch nicht.
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