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Kernfusion: Neue Strategie der USA, aber kein Geld für die Forschung
Das US-Energieministerium (DoE) hat einen strategischen Zehn-Jahres-Plan für die Kernfusionsforschung mit dem Titel „Das Programm des Wissenschaftsamts für die Kernfusionswissenschaften: eine Zehn-Jahres-Perspektive“ vorgelegt, der im Januar 2014 vom Bewilligungsausschuß des US-Kongresses angefordert worden war. Der 33seitige Bericht „beschreibt einen wissenschaftlichen reichhaltigen und effektiven Kurs für die amerikanische Erforschung der Kernfusionsenergie im Rahmen des Programms der Fusionsenergie-Wissenschaften (FES) in den kommenden zehn Jahren“. Außerdem heißt es darin: „Die Gesamtmission des FES-Programms ist es, das fundamentale Verständnis der Materie bei sehr hohen Temperaturen und Dichten zu erweitern und die wissenschaftliche Grundlage zu schaffen, die zur Entwicklung der Kernfusion als Energiequelle notwendig ist.“
Man muß jedoch betonen, daß es hier nicht um Forschung dazu geht, tatsächlich Energie aus der Kernfusion zu erzeugen, oder um Studien zur Konstruktion entsprechender Reaktoren. Das Ministerium bleibt bei seiner Politik, die Fusionsforschung als reines Wissenschaftsprogramm zu betreiben. Schon seit Jahren versuchen die Kernfusionsforscher, das „Programm für Fusionsenergieforschung“ wieder in „Programm für Fusionsenergie“ umzubenennen, wie es früher hieß, um auf den eigentlichen Zweck der Forschung hinzuweisen, aber ohne Erfolg.
Der vorgeschlagene Plan gründet auf Empfehlungen der Nationalen Wissenschaftsakademien, neueren Studien des Beirats für die Fusionsenergiewissenschaften sowie Beiträgen aus Fusionsforscherkreisen. Tatsächlich wurden aber bereits Dutzende ähnlicher Studien durchgeführt, um die Herausforderungen zu beschreiben, und sie alle gelangen zu dem gleichen Schluß - nämlich, daß ohne mehr finanzielle Mittel keine Fortschritte möglich sind.
Vier mögliche Finanzierungswege für den Bau eines Fusionsreaktors (Magneteinschlußverfahren) seit 1976 (in Milliarden Dollar, auf den Wert von 2012 umgerechnet), im Vergleich zum Finanzierungsniveau von 1978 und den seither tatsächlich eingesetzten Mitteln (von oben nach unten): „Maximaler effektiver Aufwand“ (1990), „Beschleunigt“ (1993), „Ehrgeizig“ (1998), „Moderat“ (2005), „Mittelaufwand von 1978 (Kernfusion unmöglich)“. Die tatsächliche Finanzierung liegt unter allen Projektionen, selbst noch unter einem gleichbleibenden Finanzierungsniveau von 1978, das bereits viel zu gering war, um die erforderlichen Durchbrüche zu erreichen.
1976, “Fusion power by magnetic confinement: Program Plan”, S. O. Dean.
Die Teilnehmer der Studie sollten drei verschiedene Budgetszenarien für Fortschritte in „fünf Gebieten von entscheidender Bedeutung“ betrachten: sehr umfangreiche parallele Computerberechungen, Materialwissenschaften, Vorhersage und Kontrolle vorübergehender Erscheinungen im Plasma, Verwaltung der Entdeckungen in den Plasmawissenschaften sowie operationelle Verbesserungen für die Nutzer von FES-Einrichtungen.
1. Das Szenario für ein „moderates Wachstum“ des Budgets würde es den bestehenden Einrichtungen erlauben, optimal zu arbeiten, d.h., ihre Kapazitäten besser auszunutzen und einige der dringend notwendigen Programme in der Materialwissenschaft in Angriff zu nehmen. Doch auch mit diesen „moderaten“ Verbesserungen wäre man nicht in der Lage, eine neue, mehrere Milliarden Dollar teure Forschungsanlage in den USA zu bauen. Dies wäre nur möglich auf Kosten „unerwünschter Einschränkungen in der Breite des Forschungsbudgets, das bereits im Haushaltszyklus des Fiskaljahres 2013 stark betroffen war“ - als die Regierung Obama vorgeschlagen hatte, die meisten Fusionsforschungsprogramme in den USA einzustellen.
2. Im Szenario der „Lebenshaltungskosten“, d.h. einer Anpassung an steigende Kosten, jedoch ohne reale Steigerung der Ausgaben, blieben die Prioritäten die gleichen, „aber das Tempo, mit dem Ergebnisse erzielt werden können, wird reduziert“. Dies würde für alle großen Forschungsbereiche gelten, die als Prioritäten genannt sind.
3. Das „gleichbleibende“ Szenario, d.h. ein nominell unverändertes Budget, würde „zu viel kleineren Forschungsbemühungen führen, bei einem Finanzierungsniveau, das am Ende des Jahrzehnts um 45% unter dem moderaten Wachstumsszenario liegt“.
Tatsächlich hat der Kernphysiker Steven Dean schon in den 1970er Jahren eine Graphik mit Projektionen für den Fortschritt hin zu einem kommerziell nutzbaren Fusionsreaktor bei verschiedenen Finanzierungsszenarien erstellt (siehe Abbildung). Seit Mitte der 80er Jahre liegen die Ausgaben der USA für die Fusionsforschung auf und teilweise sogar deutlich unter dem tiefsten Niveau - 300 Mio. $ nach der Kaufkraft der siebziger Jahre -, bei dem die Kernfusion „niemals“ erreicht werden kann.
Man kann so viele Studien erstellen, wie man will: Ein hohes Budget für die Fusionsforschung garantiert vielleicht noch keinen Erfolg, aber ein zu niedriges garantiert den Mißerfolg.
mgf