Warum ist Fusion zur Energiegewinnung noch nicht nutzbar?

Es ist eine große Herausforderung, die Energiequelle von Sonne und Sternen auf der Erde nachzubauen. In einem 100 Millionen Grad heißen Plasma – einem ultradünnen, ionisierten Gas – müssen dauerhaft Fusionsreaktionen ablaufen können. Mit dem internationalen Experimentalreaktor ITER, der zurzeit in Cadarache in Südfrankreich aufgebaut wird, steht die Fusionsforschung jetzt unmittelbar vor der Demonstration eines Energie liefernden Plasmas.

Der Weg hierhin war lang: Bald nach Beginn der Forschung in den 1950er Jahren wurde klar, dass zur Entwicklung der Fusion intensive Grundlagenforschung nötig ist, um die hochkomplexen, vielfach rückgekoppelten Vorgänge im Plasma verstehen zu lernen. Seither hat man sich Schritt für Schritt an das Ziel herangearbeitet: Die ersten Anlagen waren um den Faktor 50.000.000 von den Plasmawerten entfernt, die zum Brennen gebraucht werden. Heute fehlt nur noch etwa eine Größenordnung. Rekordhalter ist die europäische Gemeinschaftsanlage JET, der „Joint European Torus“ in Culham/Großbritannien, die bereits eine Fusionsleistung von 16 Megawatt erzeugt hat. Das JET-Plasma ist jedoch zu klein für einen Nettogewinn an Energie.

Dies ist die Aufgabe von ITER, an dem Fusionsforscher aus der ganzen Welt arbeiten. Er soll eine Fusionsleistung von 500 Megawatt liefern – zehnmal mehr, als zur Aufheizung des Plasmas verbraucht wird. Auf ITER wird dann eine Demonstrationsanlage folgen, die alle Funktionen eines Kraftwerks erfüllt. Angesichts der Planungs-, Bau- und Betriebszeit für ITER und seinen Nachfolger könnte ein Fusionskraftwerk also gegen die Mitte des Jahrhunderts wirtschaftlich nutzbare Energie liefern.

Der Grund für diese große Ausdauer: Die Grundstoffe für die Fusion – Deuterium und Lithium, aus dem im Kraftwerk Tritium hergestellt wird – sind in fast unerschöpflicher Menge überall auf der Welt vorhanden. Ein Gramm Brennstoff könnte soviel Energie freisetzen wie elf Tonnen Kohle.