Fusionsenergie, die Kraft der Zukunft?

Gewinnung

Die Gewinnung von Fusionsenergie wird als eine der vielversprechendsten Energiequellen der Zukunft betrachtet. Als Fusion bezeichnet man das Verschmelzen von leichten Atomkernen zu schweren. Dieser Prozess setzt enorme Energiemengen frei. Der größte Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass die Ressourcen, die dafür benötigt werden, nahezu in unendlichen Mengen vorhanden sind, oder hergestellt werden können. Unter den Bedingungen auf der Erde verschmelzen am besten die beiden Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Dabei entsteht ein Helium-Kern, außerdem wird ein Neutron frei sowie große Mengen nutzbarer Energie: Ein Gramm Brennstoff könnte in einem Kraftwerk 90 000 Kilowattstunden Energie erzeugen – die Verbrennungswärme von 11 Tonnen Kohle.

Vorteile

Die Fusionsenergie hat mehrere Vorteile. Zum einen natürlich, dass es mit ihr möglich wäre, eine nahezu unbegrenzte Menge an Energie zu erzeugen. Das kann zudem nachhaltig geschehen, da Fusionskraftwerke keine Treibhausgase ausstoßen. Außerdem entsteht kein radioaktiver Müll, wie bei Atomkraftwerken. Hinzu kommt ihre Sicherheit. Fusionsreaktoren können nicht durchgehen, wie Kernreaktoren. Sollte es zu einem Ausfall kommen, würde also lediglich die Reaktion erlöschen und eine Kernschmelze würde ausbleiben.

Nachteile

Natürlich hat die Kernfusion auch Nachteile. Einer davon ist die eingeschränkte Technik. Für eine Fusionsreaktion müssen mehrere Punkte erfüllt sein. Eine Plasmatemperatur von mindestens 100 Millionen Grad, eine Energieverschlusszeit von etwa zwei Sekunden- Dieses Maß für die Wärmeisolation gibt die Zeit an, die vergeht, bis die über Heizungen in das Plasma gepumpte Wärmeenergie wieder nach außen verloren geht- und eine Plasmadichte von ungefähr 10^14 Teilchen pro Kubikzentimeter. Einem brennenden, d.h. Energie liefernden Plasma ist die Europäische Gemeinschaftsanlage JET, das weltweit größte Fusionsexperiment, aber schon sehr nahe gekommen: Das hier erreichte Produkt aus Temperatur, Dichte und Wärmeisolation ist nur noch um einen Faktor 5 vom Zündkriterium entfernt. Auch Punkte wie die extrem hohen Kosten und die unglaubliche Komplexität der Technologie sprechen zurzeit noch gegen Fusionsenergie.

Fazit

Insgesamt lässt sich sagen. Trotz vieler Erfolge in der Forschung ist man von eine tatsächlichen Fusionskraftwerk noch ein ganzes Stück entfernt. Der Aufwand der betrieben werden muss, sowie die Kosten sind derzeit einfach zu hoch. Sollte der Durchbruch jedoch irgendwann gelingen, kann Fusionsenergie eine nachhaltige Quelle für die Zukunft bieten.

Quellen: https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/kernspaltung-und-kernfusion/ausblick/fusionsreaktor

https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/energie/fusionsenergie/

https://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/pr/fusion21/kernfusion/index

https://www.fz-juelich.de/de/aktuelles/news/meldungen/2024/fusionsreaktor-jet-erzielt-neuen-weltrekord-bei-finalen-experimenten

https://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusionsreaktor