Fusionsforscher rechnen 2017 mit Durchbrüchen

Im letzten Jahr gab es beträchtliche Fortschritte bei der Erforschung der Kernfusion, der notwendigen Energiequelle der Zukunft. Chinesische Wissenschaftler erreichten mit ihrem Tokamak EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) einen mehr als 100 Sekunden langen Plasmazustand, die Südkoreaner kamen kürzlich mit ihrem KSTAR-Reaktor (Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) auf 70 Sekunden. Der Tore Supra in Frankreich und JT-60 SA in Japan laufen wieder, und Wendelstein 7X in Deutschland blieb bei allen Experimenten der vergangenen zwölf Monate stabil, seit Ende 2015 das erste Helium-Plasma erhitzt wurde.

Die anderen Testreaktoren sind Tokamaks, deshalb sind die deutsche Arbeiten mit einem Stellarator besonders interessant, weil sie offenbar die Erwartung der Forscher bestätigen, daß er ein stabileres Plasma erzeugt als die Toroidalstruktur des Tokamak. Die Wendelstein-Anlage wird im Sommer beträchtlich aufgerüstet, um in einer neuen Testserie längere Pulse von zehn und mehr Sekunden zu erreichen. 2018 folgt dann ein weiterer Ausbau, mit dem die Forscher bis 2020 sogar ein 30 Minuten langes stabiles Plasma erzeugen wollen. Das ist die Voraussetzung für den Bau einer voll funktionsfähigen Fusionsanlage, die ein Prototyp für einen kommerziellen Fusionsreaktor werden könnte. Gelingt dies, wäre Fusionsenergie sogar noch vor dem allgemein anvisierten Zeitrahmen 2040-50 verfügbar.

Die Chinesen investieren wohl am meisten in die neue Technik, doch in den letzten Jahren wurden praktisch alle Testanlagen auf der Welt aufgerüstet, mit stärkeren Magneten, stärkeren Heizquellen zur Erhöhung der Plasmatemperatur, verbesserten Strukturen und supraleitenden Materialien.

Beim Jahrestreffen der Fachvereinigung Fusion Power Associates in Washington am 13.-14. Dezember wurde über diese Aussichten diskutiert, und die Forscher waren optimistischer als bei früheren Jahrestreffen. Mitglieder des Übergangsteams von Donald Trump geben zu verstehen, daß die neue Regierung möglicherweise mehr Geld für die Fusionsforschung bereitstellen wird.

Eine faszinierende Perspektive ist Chinas Vorhaben, 2018 ein Fahrzeug auf der erdabgewandten Seite des Mondes zu landen, um nach den dort reichlich vermuteten Vorräten an Helium-3 zu suchen. Helium-3 wird als Brennstoff Fusionsreaktoren viel effizienter machen als die heutigen Anlagen, die Deuterium-Tritium-Prozesse nutzen. Es kann direkt Strom erzeugen, ohne Umweg über Zwischenprozesse, die die Konstruktion der heutigen Reaktortypen kompliziert machen. Der Abbau von Helium-3 auf dem Mond könnte ab 2030 möglich sein.

eir