Kernfusion: Die Energie der Sterne auf der Erde

Die Sonne erzeugt ihre Energie durch Kernfusion. Seit Jahrzehnten arbeiten Wissenschaftler daran, diesen Prozess auf der Erde zu reproduzieren – als nahezu unerschöpfliche, saubere Energiequelle.

Das Prinzip der Fusion

Bei der Kernfusion verschmelzen leichte Atomkerne zu schwereren – dabei wird Energie freigesetzt. Zwei Deuterium-Kerne (schwerer Wasserstoff) fusionieren zu Helium und einem Neutron, wobei Energie freigesetzt wird, die dem Massenunterschied nach Einsteins E=mc² entspricht.

Die Sonne fusioniert in ihrem Kern Wasserstoff zu Helium unter dem enormen Druck ihrer eigenen Schwerkraft und bei Temperaturen von 15 Millionen Kelvin. Auf der Erde fehlt dieser Gravitationsdruck – man muss das Plasma auf über 100 Millionen Kelvin erhitzen, damit die Kerne trotz ihrer gleichnamigen Ladung nahe genug kommen.

Das Einschluss-Problem

Das zentrale technische Problem: Wie hält man ein 100-Millionen-Grad heißes Plasma in einem Behälter, ohne dass es die Wände berührt und abkühlt? Kein Material übersteht diese Temperaturen.

Die Lösung ist magnetischer Einschluss: Starke Magnetfelder halten das Plasma in Form. Tokamaks – donutförmige Reaktoren – sind die am weitesten entwickelte Variante. Der internationale Reaktor ITER, der in Südfrankreich gebaut wird, soll erstmals mehr Energie erzeugen als er verbraucht – ein Meilenstein.

Vorteile der Fusion

Fusion hat gegenüber Kernspaltung entscheidende Vorteile: kein Risiko einer Kettenreaktion, kaum langlebige radioaktive Abfälle, und der Brennstoff – Deuterium aus Meerwasser und Tritium aus Lithium – ist nahezu unbegrenzt verfügbar.

Kernfusion ist der heilige Gral der Energieforschung. Wenn sie gelingt, könnte sie die Energieversorgung der Menschheit für Jahrtausende sichern – sauber und nahezu unbegrenzt.

Dieser Beitrag wurde mit wissenschaftlichen Quellen erstellt.