Der weltweit größte in Betrieb befindliche experimentelle Kernfusionsreaktor wurde am Freitag in Japan eingeweiht, eine Technologie, die noch in den Kinderschuhen steckt, von einigen jedoch als Antwort auf den zukünftigen Energiebedarf der Menschheit angesehen wird.
Die Fusion unterscheidet sich von der Spaltung, der derzeit in Kernkraftwerken verwendeten Technik, durch die Verschmelzung zweier Atomkerne statt der Spaltung eines.
Das Ziel des JT-60SA-Reaktors besteht darin, die Machbarkeit der Kernfusion als sichere, groß angelegte und kohlenstofffreie Nettoenergiequelle zu untersuchen – wobei mehr Energie erzeugt wird, als für deren Herstellung aufgewendet wird.
Die sechs Stockwerke hohe Maschine in einem Hangar in Naka nördlich von Tokio besteht aus einem donutförmigen „Tokamak“-Behälter, der wirbelndes, auf 200 Millionen Grad Celsius (360 Millionen Grad Fahrenheit) erhitztes Plasma enthalten soll.
Es ist ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Union und Japans und der Vorläufer seines großen Bruders in Frankreich, des im Bau befindlichen Internationalen Thermonuklearen Experimentalreaktors (ITER).
Das ultimative Ziel beider Projekte besteht darin, Wasserstoffkerne im Inneren dazu zu bringen, zu einem schwereren Element, Helium, zu verschmelzen, dabei Energie in Form von Licht und Wärme freizusetzen und den Prozess nachzuahmen, der im Inneren der Sonne stattfindet.
Die Forscher am ITER, dessen Budget überschritten ist, der im Zeitplan liegt und mit großen technischen Problemen konfrontiert ist, hoffen, den heiligen Gral der Kernfusionstechnologie, die Nettoenergie, zu erreichen.
Sam Davis, stellvertretender Projektleiter des JT-60SA, sagte, das Gerät werde „uns der Fusionsenergie näher bringen“.
„Es ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen mehr als 500 Wissenschaftlern und Ingenieuren und mehr als 70 Unternehmen in ganz Europa und Japan“, sagte Davis bei der Einweihung am Freitag.
EU-Energiekommissarin Kadri Simson sagte, der JT-60SA sei „der fortschrittlichste Tokamak der Welt“ und nannte die Inbetriebnahme „einen Meilenstein in der Geschichte der Fusion“.
„Die Fusion hat das Potenzial, in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts eine Schlüsselkomponente für den Energiemix zu werden“, fügte Simson hinzu.
Das Kunststück des „Nettoenergiegewinns“ wurde im vergangenen Dezember in der National Ignition Facility des Lawrence Livermore National Laboratory in den Vereinigten Staaten, der Heimat des größten Lasers der Welt, geschafft.
Die US-Anlage verwendet eine andere Methode als ITER und JT-60SA, die sogenannte Inertial Confinement Fusion, bei der hochenergetische Laser gleichzeitig in einen fingerhutgroßen Zylinder mit Wasserstoff gerichtet werden.
Die US-Regierung nannte das Ergebnis einen „bahnbrechenden Erfolg“ auf der Suche nach einer unbegrenzten, sauberen Energiequelle und einem Ende der Abhängigkeit von kohlenstoffemittierenden fossilen Brennstoffen, die den Klimawandel und geopolitische Unruhen verursachen.
Im Gegensatz zur Kernspaltung birgt die Kernfusion kein Risiko katastrophaler nuklearer Unfälle – wie im japanischen Fukushima im Jahr 2011 – und produziert weit weniger radioaktiven Abfall als aktuelle Kraftwerke, sagen ihre Befürworter.
© 2023