Iter: das größte fusionsexperiment der welt nahm seinen anlauf
Seit Jahren wird die Kernfusion als mögliche Lösung für die globale Energiekrise angesehen, jedoch meist auf kleinen, entfernt von der notwendigen Skala gelegenen Versuchen beschränkt. Das ITER-Projekt will dies ändern und prüfen, ob in einer speziell dafür ausgelegten Anlage ein stabil gehaltenes Fusionspanplasma erzeugt werden kann, das viel mehr energie benötigt, als nötig ist, um selbst weiter aktiv zu bleiben.
Das physikalische prinzip: e=mc²
Die Grundlage für das Experiment ist die von Albert Einstein in seiner berühmtesten Gleichung formulierten Beziehung zwischen Masse und energie. Eine kleine Menge an Materie, die in jeder Reaktion verschwindet, wird in eine große Energiemenge umgewandelt.
Das ITER-Projekt findet derzeit in Saint-Paul-lès-Durance im Süden Frankreichs statt, auf einer vorbereiteten Plattform, die sowohl den Reaktor als auch die dazugehörigen Gebäude und Infrastruktur aufnimmt. 35 Länder, gruppiert in große Blöcke, wie die Europäische Union, die USA, China, Japan, Südkorea, Indien und Russland, beteiligen sich am Projekt. Jeder Partner leistet Finanzierung, Ingenieurleistung und große Komponenten, die in den Ursprungsländern hergestellt und an das französische Standort nachgeliefert werden.
Ziel: ein faktor zehn mehr energie als eingabe erreichen
Das Experiment strebt an, circa 50 Megawatt Wärmeleistungsinput im Plasma zu erreichen und dabei über Pulsen von einigen hundert Sekunden hinweg 500 Megawatt Fusionsenergie zu erzeugen. Dies wird durch den Parameter Q, der die Energieausbeute des Plasmas misst, erreicht werden. Das Ziel ist ein Q-Wert von 10, was bedeutet, dass die thermische energie, die im Plasma erzeugt wird, zehnmal so groß ist wie der direkte Energieeinsatz.
Die Montage des Reaktors und seiner Systeme erfolgt in Phasen. Abschnitte des Vakuumbehälters, Magnomodule, Trägerstrukturen, Neutronenheizsysteme und Radiofrequenzantennen werden sukzessiv in die Anlage integriert. Derzeitige Planungen sehen den Beginn der ersten Plasmaoperationen und den Einsatz von Deuterium-Tritium-Brennstoff in den kommenden Jahren vor. Aus den Ergebnissen soll der Entwurf für eine nächste Generation von Fusionreaktoren, bekannt als DEMO, entwickelt werden, die sich an die ständige Elektrizitäterzeugung und Anbindung an das Netz anpassen soll.
Wenn das ITER-Experiment erfolgreich ist, würde dies bedeuten, dass die Kernfusion auf industrieller Skala funktioniert, keine direkten CO2-Emissionen verursacht, viel günstigeres und reicheres Brennstoff angeboten wird als fossile Energien und die Radioaktivität in Form anderer Abfälle auftreten würde. Es wäre jedoch noch viele Herausforderungen zu bewältigen, wie die Kosten, die Materialien, die industrielle Betriebsfähigkeit und die Regulierung.