Riesiges, ins Stocken geratenes Fusionsreaktorprojekt stellt endlich sein Magnetsystem fertig

Es hat 20 Jahre gedauert, aber die Konstruktion und Auslieferung der riesigen Ringmagnete des Internationalen Fusionsenergieprojekts ist abgeschlossen. Einer ITER-Pressemitteilung zufolge befinden sich die 19 Spulen nun in Südfrankreich und bereiten damit die Bühne für das gewaltige Kernfusionsprojekt, um endlich sein erstes Plasma zu erzeugen.

ITER ist eine Zusammenarbeit von 35 Nationen zum Bau eines Tokamak, der die Machbarkeit der Kernfusion als Energiequelle testen soll. Ein Tokamak ist ein ringförmiger Behälter, der ein brennendes Plasma enthält, das durch Fusionsreaktionen angetrieben wird.

Bei der Kernfusion handelt es sich um eine Reaktion, die auftritt, wenn die leichten Kerne zweier oder mehrerer Atome zusammenkommen und einen einzigen Kern bilden, wobei enorme Energiemengen freigesetzt werden. Dies ist nicht zu verwechseln mit der Kernspaltung, bei der durch die Spaltung schwerer Kerne Energie und radioaktive Abfälle freigesetzt werden. Die Kernfusion kommt in der Natur vor – sie ist die Reaktion, die Sterne antreibt –, jedoch nicht auf der Erde. Physiker und Ingenieure können die Kernfusion jedoch in Labors, in Tokamaks und mithilfe von Lasern herbeiführen . So albern es klingt, aber das ist nicht der schwierige Teil. Der eigentliche Trick besteht darin, Fusionsreaktionen zu ermöglichen, die mehr Energie produzieren als zu ihrer Katalyse benötigt wird – und so theoretisch unbegrenzte Energie zu erzeugen.

Tokamaks verwenden Magnete, um ihr Plasma einzudämmen und zu kontrollieren. Die toroidalen Feldspulen von ITER – die Magnete des Experiments – werden auf nur -269 Grad Celsius gekühlt, wodurch sie supraleitend werden. Die 17 Meter hohen Spulen werden um das ringförmige Gefäß gewickelt, das das Plasma enthält, wodurch die ITER-Wissenschaftler die Fusion im Vakuumgefäß kontrollieren können.

ITER wird größer sein als jeder andere Tokamak, mit einem zentralen Solenoidmagneten, der aus sechs 110 Tonnen schweren Magnetmodulen besteht. Der gesamte Tokamak wird unglaubliche 23.000 Tonnen wiegen und seine Magnete werden ein Feld erzeugen, das etwa 300.000 Mal stärker ist als das, das unser gesamter Planet erzeugt. Sein Plasma wird auf 150 Millionen Grad Celsius erhitzt, 10 Mal heißer als der Kern der Sonne. Laut einer aktualisierten Basislinie, die letzten Monat beim 34. ITER-Rat vorgestellt wurde, sollte ITER nächstes Jahr sein erstes Plasma erzeugen, die erste Fusionsreaktion ist für 2035 geplant. Der aktualisierte Basisplan wird diesen Mittwoch, den 3. Juli, in einer Pressekonferenz öffentlich bekannt gegeben .

ITER wurde 1985 von Gorbatschow und Ronald Reagan vorgestellt , der Standort des Projekts wurde jedoch erst 2005 festgelegt. Fast 20 Jahre später wurden im Tokamak noch immer keine Experimente durchgeführt. Wie Scientific American berichtet , haben sich die Kosten von ITER seit Beginn vervierfacht. Jüngste Schätzungen gehen von über 22 Milliarden Dollar aus. Technische Defekte und die Covid-Pandemie haben zu den Verzögerungen beigetragen.

Eine ironische Binsenweisheit – so aufgewärmt, dass sie schon fast zum Klischee geworden ist – besagt, dass die Kernfusion als Energiequelle noch 50 Jahre entfernt ist. Sie ist immer knapp jenseits der heutigen Technologien und wie ein unverbesserlicher Ex wird uns immer gesagt: „Diesmal wird es anders sein.“ ITER soll die technologische Machbarkeit der Fusionsenergie beweisen, aber nicht  ihre wirtschaftliche Rentabilität. Das ist ein weiteres heikles Thema: Fusionsenergie nicht nur zu einer brauchbaren Energiequelle zu machen, sondern auch zu einer rentablen für das Stromnetz.

Die Kernfusion gilt als heiliger Gral der Energiephysik, als Weg, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu beenden. Aber sie  wird nicht früh genug kommen, um die sich verschärfende Klimakrise zu lösen . Mit anderen Worten: Selbst wenn ITER einen gewaltigen Durchbruch auf der technischen Seite darstellt, ist es nur ein Teil des gordischen Knotens eines Problems. Ich will die Fusion nicht verharmlosen – wir kommen näher, wie der technologische Break-Even der National Ignition Facility im Jahr 2022 zeigt –, aber es ist noch ein langer Weg.

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