Abingdon, England – Wissenschaftler in Großbritannien gaben am Mittwoch bekannt, dass sie einen Rekord für die Erzeugung von Fusionsenergie gebrochen haben, und lobten dies als „Meilenstein“ auf dem Weg zu billiger, sauberer Energie und einem kühleren Planeten.

Die Kernfusion ist der gleiche Prozess, den die Sonne nutzt, um Wärme zu erzeugen. Befürworter glauben, dass es eines Tages zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen könnte, indem es eine reichlich vorhandene, sichere und grüne Energiequelle bereitstellt.

Ein Team der Joint European Torus (JET)-Anlage in der Nähe von Oxford in Mittelengland erzeugte während eines Experiments im Dezember fünf Sekunden lang 59 Megajoule Energie und hat damit den Rekord von 1997 mehr als verdoppelt, sagte die britische Atomenergiebehörde.

Das ist ungefähr die Energie, die benötigt wird, um 35.000 Haushalte für den gleichen Zeitraum von fünf Sekunden mit Strom zu versorgen, sagte JET-Betriebsleiter Joe Milnes.

Die Ergebnisse „sind weltweit der deutlichste Beweis für das Potenzial der Fusionsenergie, sichere und nachhaltige kohlenstoffarme Energie zu liefern“, sagte die UKAEA.

Die für die Experimente verwendete Donut-förmige Maschine wird Tokamak genannt, und der JET-Standort ist der größte in Betrieb befindliche Tokamak der Welt.

Im Inneren werden jeweils nur 0,1 Milligramm Deuterium und Tritium – beides Isotope von Wasserstoff, wobei Deuterium auch als schwerer Wasserstoff bezeichnet wird – auf Temperaturen erhitzt, die zehnmal heißer sind als das Zentrum der Sonne, um Plasma zu erzeugen.

Dieser wird mit Magneten an Ort und Stelle gehalten, während er sich dreht, verschmilzt und enorme Energie als Wärme freisetzt.

Fusion ist von Natur aus sicher, da es keinen außer Kontrolle geratenen Prozess starten kann.

Deuterium ist im Meerwasser frei verfügbar, während Tritium als Nebenprodukt der Kernspaltung gewonnen werden kann.

Gramm für Gramm setzt es fast vier Millionen Mal mehr Energie frei als das Verbrennen von Kohle, Öl oder Gas, und das einzige Abfallprodukt ist Helium.

Reagan-Gorbatschow-Fusion

Die am Mittwoch bekannt gegebenen Ergebnisse zeigten die Fähigkeit, eine Fusion für fünf Sekunden zu erzeugen, da eine längere Zeit zu einer Überhitzung der Kupferdrahtmagnete von JET führen würde.

Eine größere und fortschrittlichere Version von JET namens ITER wird derzeit in Südfrankreich gebaut, wo sich die Oxford-Daten als entscheidend erweisen werden, wenn die Website online geht, möglicherweise schon 2025.

ITER wird mit supraleitenden Elektromagneten ausgestattet, die es ermöglichen, den Prozess länger fortzusetzen, hoffentlich länger als 300 Sekunden.

Etwa 350 Wissenschaftler aus EU-Ländern sowie Großbritannien, der Schweiz und der Ukraine – und mehr aus der ganzen Welt – nehmen jedes Jahr an JET-Experimenten teil.

JET wird bald den Fusionsstab an ITER übergeben, der zu etwa 80 % fertiggestellt ist, sagte Milnes.

„Wenn das erfolgreich ist, wie wir jetzt glauben, werden wir angesichts der Ergebnisse, die wir bei JET hatten, Kraftwerksdesigns parallel entwickeln … wir sind wahrscheinlich auf halbem Weg“, sagte er.

Wenn bei ITER alles gut geht, könnte bis 2050 ein Prototyp eines Fusionskraftwerks fertig sein.

Die internationale Zusammenarbeit bei der Fusionsenergie war historisch eng, da die Technologie im Gegensatz zur Kernspaltung in Atomkraftwerken nicht bewaffnet werden kann.

An dem in Frankreich ansässigen Megaprojekt sind auch China, die EU, Indien, Japan, Südkorea, Russland und die Vereinigten Staaten beteiligt.

Tim Luce, Wissenschafts- und Betriebsleiter, sagte, das Projekt sei in den 1980er Jahren aus Gesprächen über nukleare Abrüstung zwischen US-Präsident Ronald Reagan und dem sowjetischen Führer Michail Gorbatschow hervorgegangen.

„Und das Einzige, worauf sie sich geeinigt haben, war die Nutzung der Fusion als Kooperation“, sagte er.

„Irgendwie hat die Fusion den wissenschaftlichen Elan gehabt, unterschiedliche Regierungseinheiten zusammenzubringen und sich tatsächlich dafür zu entscheiden, gemeinsam daran zu arbeiten.“

Obwohl Dutzende von Tokamaks gebaut wurden, seit sie in den 1950er Jahren in Sowjetrussland erfunden wurden, hat es noch keiner geschafft, mehr Energie zu produzieren, als eingesetzt wird.

Neueste Ergebnisse verbrauchen etwa das Dreifache der erzeugten Energiemenge.

Ian Fells, emeritierter Professor für Energieumwandlung an der University of Newcastle, sagte, das Ergebnis vom Mittwoch sei ein „Meilenstein in der Fusionsforschung“.

„Jetzt liegt es an den Ingenieuren, dies in kohlenstofffreien Strom umzuwandeln und das Problem des Klimawandels zu entschärfen“, fügte Fells hinzu, der nicht an dem Projekt beteiligt ist.

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