Wissenschaftssensation

US-Forscher schaffen Durchbruch bei Kernfusion

Es ist eine wissenschaftliche Sensation: Forschern in den USA ist jetzt ein historischer Durchbruch auf dem Feld der Kernfusion gelungen. Erstmals wurde beim Verschmelzen von Atomkernen mehr Energie gewonnen als verbraucht, wie US-Energieministerin Jennifer Granholm am Dienstag in der Hauptstadt Washington verkündete. „Einfach ausgedrückt, ist dies eine der beeindruckendsten wissenschaftlichen Leistungen des 21. Jahrhunderts.“

Die Ergebnisse wurden von einem Forscherteam in der staatlichen National Ignition Facility (NIF) am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien erzielt und bedeuten einen Meilenstein auf dem Weg zur Erschließung einer neuen Energiequelle.

US-Energieministerin Jennifer Granholm hat verkündet, dass ein historischer Durchbruch auf dem Gebiet der Kernfusion gelungen ist.

(Bild: APA/AFP/Getty Images North America/Chip Somodevill)

Weiter große technische Hürden
In einigen Jahren könnte mithilfe der Kernfusion womöglich klimaneutral und sicher Strom in riesigen Mengen erzeugt werden. Allerdings dürfte es bis zur massenhaften Produktion wegen weiterhin großer technischer Hürden noch ein weiter Weg sein.

Schon vor knapp einem Jahr waren Fortschritte bei der Kernfusion an dem Institut verkündet worden. Dabei sei die Zündung des Plasmas erreicht worden, berichtete ein Forscherteam Anfang des Jahres in der Fachzeitschrift „Nature“. Dies führt letztlich dazu, dass die Fusionsreaktion sich selbst erhält. Im Kernfusionsreaktor liegt der Brennstoff in Form von sogenanntem Plasma vor - dieser Aggregatzustand entsteht, wenn man ein Gas extrem erhitzt.

Technologie gilt als sauber und sicher
Sowohl Kernkraft als auch Kernfusion gewinnen Energie aus den Bindungskräften von Atomkernen. Bei der Kernkraft werden jedoch große Atome gespalten, es entsteht unter anderem radioaktiver Abfall und es drohen schwere Unfälle. Bei der Kernfusion hingegen werden kleine Atomkerne zu größeren verschmolzen - fusioniert -, die Technologie gilt als sauber und sicher. Diese Form der Energiegewinnung ähnelt den Vorgängen in Sternen wie der Sonne.

Die Forscher in Kalifornien nutzten für ihre Experimente die stärkste Laseranlage der Welt (Bild unten), um winzige Mengen von schwerem und überschwerem Wasserstoff (Deuterium und Tritium, Anm.) in ein etwa eine Million Grad heißes Plasma zu verwandeln. Dabei erhitzen viele Laserstrahlen das Innere eines nur wenige Millimeter großen Behälters.

(Bild: Lawrence Livermore National Laboratory via AP)

Nur Energiebilanz des Plasmas angegeben
Bei dem Experiment wurde - wie in der Forschung üblich - nur die Energiebilanz des Plasmas selbst angegeben. Dabei wird nicht berücksichtigt, wie viel Strom zum Beispiel in die Laser geflossen ist, also die Gesamtbilanz. Für eine künftige Stromerzeugung ist entscheidend, dass die Gesamtbilanz der Fusion positiv ist - was sie weiterhin bisher noch längst nicht ist. Zudem ist zu berücksichtigen, dass die erzeugte Energie thermisch anfällt, bei der Übertragung in Strom kommt es hier in der Regel zu großen Verlusten.