Die rettende Idee kommt von der Sonne

März 2012: Hier wird demnächst der Tokamak-Reaktor montiert. Foto: ITER Organization

März 2012: Hier wird demnächst der Tokamak-Reaktor montiert. Foto: ITER Organization

In Frankreich entsteht derzeit ein Reaktor, dessen Wirkungsweise von der Sonne abgeschaut wurde. Durch kontrollierte Kernfusion soll der Strom der Zukunft gewonnen werden.

Bereits Mitte des letzten Jahrhunderts kamen Physiker auf der Suche nach neuen Energiequellen auf die Idee, das Prinzip der irdischen Lebensquelle schlechthin zu nutzen, nämlich der Sonne. Seit Milliarden von Jahren läuft dort bei einer Temperatur von 20 Millionen Grad permanent eine Kernfusion leichter Elemente unter Freisetzung kolossaler Energiemengen ab.

Russischen Wissenschaftlern war es gelungen, einen nahezu funktionstüchtigen Prototyp zu konstruieren. Ihr Know-how auf dem Gebiet der kontrollierten Kernfusion bildet nun die Grundlage für das gigantische

Zitat:

 

Jewgenij Welichow, Kernphysiker, vorsitzender des ITER-Rats: "Heute können wir feststellen, dass die russische Seite, also die Föderale Agentur für Atomenergie Rosatom und das Kurtschatow-Forschungsinstitut, ungeachtet der organisatorischen Schwierigkeiten, seine Verpflichtungen vollständig erfüllt.

Wir hatten es mit ITER wegen des Erdbebens in Japan und des Reaktorunfalls in Fukushima eine Zeit lang recht schwer – die Japaner konnten damals ihre Lieferverpflichtungen nicht einhalten. Aber wir haben diesen Anteil unter den anderen Projektteilnehmern aufzuteilen.

Die Situation in den USA war ebenfalls nicht einfach: Sie verließen eines schönen Tages das Projekt, und wir dachten schon, damit sei es beerdigt. Aber ITER setzte seine Arbeit fort, und die USA kehrten zurück."

Energieerzeugungsprojekt unter der Bezeichnung International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), das im französischen Cadarache realisiert wird. Daran beteiligen sind neben Russland die USA, die EU, die Schweiz, China, Japan, Indien und Südkorea. Der größte Vorteil des neuen Reaktors besteht darin, dass sein Brennstoffbedarf sehr gering ist und keine radioaktiven Abfälle entstehen.

Das Funktionsschema des ITER kopiert die Arbeitsweise des russischen Tokamak (Toroidale 
Kammer in Magnetspulen), ein Prinzip, das bereits in den Sechzigerjahren entwickelt wurde. Es unterscheidet sich von ähnlichen Konstruktionen dadurch, dass das Plasma im Reaktor nicht von den Reaktorwänden, sondern durch ein Magnetfeld gigantischer Stärke im Zaum gehalten wird. Neu am Projekt ITER sind das Reinigungssystem, das das Plasma vor Verunreinigungen säubert, und die Verwendung von Supraleitern zur Erzeugung der Magnetfelder im Reaktor.

Der ITER wird als die energetische Zukunft der Menschheit angesehen. Erstens kommt diese Technologie nahezu ohne die Verwendung natürlicher Ressourcen aus. Für den Betrieb werden Deuterium, Lithium und Wasser benötigt, deren Vorräte nach Einschätzung der Wissenschaftler für mehrere 1000 Jahre ausreichen. Zum anderen fallen beim Betrieb keine radioaktiven Abfälle an, da anstelle radioaktiven Materials Plasma verwendet wird.

Faktisch ist dies der erste großangelegte Versuch zur Generierung von Elektroenergie, der auf dem Prinzip von Kernfusionsreaktionen basiert, so wie sie auf der Sonne vonstattengehen.
Das Abkommen über das Projekt wurde 2006 unterzeichnet, seine Kosten liegen bei zehn Milliarden Dollar. Der Anteil jedes Projektteilnehmers beträgt etwa zehn Prozent, die EU steuert 50 Prozent der Finanzierung bei. Russland bringt seinen Anteil in Form von Hightech ein, der wichtigste Beitrag ist die Tokamak-Technologie an sich.

Ab 2050 erste Kraftwerke?

Die russische Atomindustrie wird etwa 20 Prozent der Supraleiter für den ITER zur Verfügung stellen. Auch das Beryllium für die Reaktorhülle stammt aus Russland sowie insgesamt 20 verschiedene Systeme, darunter neun 
Diagnosesysteme. Die USA kümmern sich um die Kühleinrichtung, weitere Diagnosesysteme, die Stromnetze, unterstützende Vakuumsysteme und eine Reihe anderer Komponenten.

Das erste Plasma wird in dem 
internationalen Versuchsreaktor voraussichtlich im November 2020 erzeugt. Verläuft der Testlauf erfolgreich, wird die Menschheit nach Einschätzung der Wissenschaftler wohl nie mehr an „Energiehunger" leiden müssen. Das Nachfolgeprojekt DEMO (Demonstration Power Plant) soll in Japan entstehen und als erster Kernfusionsreaktor Strom über einen längeren Zeitraum erzeugen. Ab 2050 könnten dann die ersten kommerziellen Kraftwerke betrieben werden.

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