Ein europäisches Forscher-Team unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) und des Forschungszentrums Jülich haben in Sachen Fusionsenergie einen neuen Weltrekord aufgestellt. Ort des Geschehens war der weltweit größte Experimental-Fusionsreaktor »Jet« im britischen Culham nahe Oxford. Fünf Sekunden lang verschmolzen in dem von mächtigen Magnetkräften eingeschlossenen Plasma Deuterium und Tritium, Isotope des Wasserstoffs, zu Helium. Dabei wurde eine Wärmeleistung von 59 Megajoule freigesetzt, mehr als doppelt so viel wie bei einem Experiment aus dem Jahr 1997 in der gleichen Anlage.
Zu klein für Netto-Energiegewinn
In der Einheit Leistung (Energie pro Zeit) ausgedrückt, erreichte »Jet« etwas mehr als elf Megawatt über fünf Sekunden. Der bisherige Energierekord aus dem Jahr 1997 lag bei knapp 22 Megajoule Gesamtenergie und 4,4 Megawatt Leistung im Durchschnitt über fünf Sekunden. Die Energie, die zugeführt wurde, um die Fusion in »Jet« in Gang zu setzen, war jedoch weitaus größer. Dass die Fusion nicht aufrechterhalten werden konnte, hat die Forscher aber nicht geärgert. Insgesamt sind in Culham mehrere 100 Wissenschaftler aus zahlreichen Ländern beschäftigt. Die Brennkammer von »Jet« ist einfach zu klein, um einen Netto-Energiegewinn zu erzielen.
Der jetzige Erfolg zeigt, dass die Chancen für den weitaus größeren Fusionsreaktor«Iter«, der im französischen Cadarache gebaut wird, groß genug sind, ein länger dauerndes Plasma – so nennt man das über 100 Mio. Grad Celsius heiße Gemisch aus Deuterium und Tritium in der Brennkammer – zu erzeugen und sogar einen Energieüberschuss zu erzielen. »Jet« war zuvor mit einer neuen Brennkammerwand ausgestattet worden, die aus dem gleichen Material besteht wie bei »Iter«: Aus einer Legierung aus Beryllium und Wolfram. Diese schluckt nicht so viele Neutronen wie die frühere Wandverkleidung aus Kohlenstoff. Diese „Leckage“ kühlt das Plasma ab, sodass die Fusion erstirbt.
Wissensvorsprung für »Iter« erreicht
„Die jüngsten Experimente im »Jet« sind ein wichtiger Schritt hin zu »Iter«. Was wir in den vergangenen Monaten gelernt haben, wird es uns erleichtern, Experimente mit Fusionsplasmen zu planen, die wesentlich mehr Energie erzeugen, als für ihre Heizung benötigt wird“, so Sibylle Günter, wissenschaftliche Direktorin des IPP. Begeistert vom Ergebnis ist auch »Iter«-Generaldirektor Bernard Bigot: „Für unser Projekt sind die »Jet«-Ergebnisse ein deutlicher Hinweis darauf, dass wir auf dem richtigen Weg sind, um die volle Fusionsleistung zu demonstrieren.“
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