Können die globalen Energieprobleme durch die Fusionsforschung gelöst werden…….
Wie weit ist die Forschung von der Nutzung der Fusionsenergie entfernt?
Tokamak Plasmabehälter, Konzeptdarstellung in Cadarache (Südfrankreich).
Mit der Unterzeichnung des Vertrages zur Gründung der für den Bau und Betrieb des internationalen Fusionstestreaktors ITER verantwortlichen Organisation in Paris am 21 November 2006, wurde die jahrelang vernachlässigte Fusionsforschung wieder auf gegriffen. ITER steht für International Thermonuclear Experimental Reactor, ein Reaktor Typ der nach dem TOKAMAK Prinzip arbeitet, welcher im JET (Joint European Torus) Projekt 1991 erstmals Plasma zum Zünden brachte.
Jahrelange Streitereien zwischen den Vertragsstaaten darüber wo der neu zu bauende Reaktor plaziert werden solle verschleppte die Entscheidung. Schließlich fiel die Entscheidung gegen Japan zu Gunsten von Frankreich. Der Reaktor wird zur Zeit in Südfrankreich in Cadarache gebaut und soll erstmals 2015 in Betrieb gehen. Zunächst aus Kostengründen ausgestiegen war die USA dann doch wieder von Anfang an mit dabei. Lediglich Kannada bleibt noch aussen vor. Die Kosten wurden mit etwa 10 Milliarden Euro über eine Bauzeit von 10 Jahren veranschlagt.
Nach Vertragsunterzeichnung schlossen sich neben der EU, USA, Japan, Russland und Frankreich noch Indien, China und Korea dem Vorhaben an.
Das TOKAMAK Prinzip basiert auf einen Pulsierenden Betrieb, wobei der Reaktor jeweils 10 Minuten geladen und 1 Minute im gezündeten Plasmabrennen Energie erzeugen wird, welches thermisch über Turbinen ausgekoppelt wird. Die Heizung ist hierbei durch eine Induktionsspule realisiert, da das Plasma auf mindestens 100 Millionen Grad aufgeheizt werden muss um es zu Zünden.
Deuterium-Tritium Fusion, Tritium ist hochradioaktiv und muss während des Pozesses aus Litium erbrütet werden. Dies stellt jedoch im VGL zu Kernkraftwerken ein geringes Risiko dar. Das Plasma mit seinen etwa 0,5Gramm stellt keine Gefahr für Umgebung und Mensch dar. Der Reaktor kann nicht "Selbstkritisch" werden.
Bei diesen Temperaturen kann das Plasma nur dauerhaft von einem Magnetfeld eingeschlossen werden da jegliches Material hier versagen muß. Somit erfordert diese Technologie den Supraleiter als verlustlos arbeitender Magnetfeldkäfig für das Plasma. Dasselbe gilt für den Wendelstein Reaktor nach dem Stellaratorprinzip, dem zweiten Typus von Fusionsreaktor, ein kontinuierlich arbeitender Prozesses, der zur Zeit in Greifswald einem Europäischem Projekt gebaut wird.
Letzterer dürfte wohl wegen der eher erfolgsversprechende Reaktor sein (Anmerkung der Red.). Beide Technologien haben mit enormen technischen Problemen zu kämpfen. So müssen während des Prozesses aus dem Torus der Brennkammer die sogenannte Asche entfernt werden weil das Plasma bei der geringsten Verunreinigung erlöschen würde. Als Asche wird das Verbrennungsprodukt der Fusion das Helium bezeichnet. Der Stellarator wird im Gegensatz zum TOKAMAK eine HF (Hochfrequenz) Heizung haben, deren Energie durch ein Vakuum Fenster möglichst verlustfrei in das Hochvakuum der Brennkammer eingekoppelt werden muss.
Man kann sich also vorstellen das die dabei verwendete Technik enorme Herausforderungen an Forschung und Entwicklung stellen wird. Die Bereitstellung, Motivation und Bindung von Spezialisten und Forscher ist hierbei eine Schlüsselvoraussetzung für das Gelingen solcher Projekte. Leider ist in den vergangenen Jahren hier an der falschen Stelle bei Forschung und Entwicklung gespart worden. Experten und Spezialisten in der Fusionstechnologie wurden nicht in unbefristete Dienstverhältnisse übernommen und wanderten nach und nach in die Industrie ab. Auch die Wissenschaftler wollten eine Familie gründen und suchten nach einer Festanstellung. Da kam es schon mal vor, dass Doktoren der Physik, Spezialisten auf diesem Gebiet, eine Stelle bei einem Getränkehersteller annehmen mussten, um dort das Tiefziehverhalten von Blechdosen zukünftig zu optimieren.
Die Liste der verprellten Wissenschaftler und verschwendeten Resourcen ließe sich hier noch endlos fort setzen, was zurück bleibt sind unvollendete Projekte und der zwanghafte Wahn alle Projekte einer wirtschaftlichen Kurzsichtigkeit von wenigen Jahren zu unterwerfen, deren Vorreiter die Regierung Kohl waren und durch die Große Koalition unkritisch fortgesetzt wird. Das einzig Neue was die Regierung Merkel hervorbrachte sind Begriffe wie “Spitzenforschung” und “Elitenuniversitäten” die Deutschland “genausowenig benötigt wie Milliarden-Notkredite an herunter gewirtschaftete Banken“, so Wissenschaftsexperten einer bürgernahen Organisation.
Die Öl- und Kohlevorräte gehen zur Neige, was schon seit etwa 40 Jahren bekannt ist. Zwar wurde dies noch vor 5 Jahren von namhaften Industrievertretern auch aus der Automobilindustrie als Humbug ab getan, jedoch scheint heute dies keiner mehr so richtig an zu zweifeln (Oil-Peak läßt grüßen). Die Zeiten in denen jedes Jahr mehr neue Ölfelder entdeckt wurden als im Vorjahr sind längst vorbei. Die Zeiten der Spitzenölförderung trotz gesteigerter neuer Fördertechniken scheint nun auch überschritten. Experten streiten sich noch um das genaue Jahr.
Eines ist jedoch allen klar: “Das Öl ist irgendwann verbraucht!”
Oil Peak, Hubbert Modell
Die Ölvorräte mögen weltweit vielleicht noch 50 Jahre reichen, jedoch mit exponentiell ansteigender Preisentwicklung. Deutschland könnte noch auf seine Kohlevorkommen zurück greifen. Diese Vorkommen würden Deutschland dann etwa noch 225 Jahre reichen. Genug Zeit um eine neue Energiequelle zu erschließen. Für Europa reicht es natürlich nicht so lange, geschweige denn für die gesamte Welt.
Die Fusion
1g Wasserstoff kann in Fusionskraftwerken dieselbe Energie frei setzen wie etwa 8 Tonnen Öl oder 11 Tonnen Kohle. Lediglich Tritium könnte ein Problem werden, da dieser Grundstoff sich auch zur Herstellung von H-Bomben eignet.
Angesichts dieser Fakten die schon seit mehr als 50 Jahren bekannt sind erscheint es fast sträflich, warum unsere Politik und Wirtschaft diese Prozesse und Mechanismen so spät erkannt haben. Warum verharrte man in festgefahrenen Bahnen? Wissenschaftler und Techniker die in diesem Arbeitsumfeld (meist auf Zeitstellen) geforscht und gearbeitet haben wissen schon längst dass diese Technik machbar ist. Festanstellungen in den Forschungseinrichtungen werden auch heute noch durch eine verfehlte Bildungs- und Forschungspolitik abgewürgt.
Mit der Realisierung dieser neuen Reaktortypen (TOKAMAK, Stellarator, oder sonst wie) ergäbe sich ein gewaltiger Innovations- und Wirtschaftsschub. Energie gäbe es schier unbegrenzt zu geringsten Preisen.
Warum hier seit Jahren mit wenigen Millionen gekleckert wird anstelle zu klotzen ist völlig unverständlich. Lieber werde in den Forschungseinrichtungen Verwaltungsangestellte mit Festanstellungen eingestellt als das man Wissenschaftlern eine Perspektive gibt. Vielleicht fehlt den politisch Handelnden genauso wie beim Plasma noch die zündende Idee.
Kreativ wurde man statt dessen in der Finanzwelt bei der Rettung von herunter gewirtschafteten Banken und faulen Finanzprodukten.
In dem Moment wo erste Reaktoren zeigen werden, dass diese positive Energie produzieren können, kann davon aus gegangen werden, dass dies Wirtschaft und Zukunft unsres Landes beflügeln wird. Wir hätten heute bereits weiter sein können, nämlich dann, wenn mehr Wissenschaftler in der Vergangenheit die Chance einer Festanstellung in Forschungseinrichtungen gehabt hätten. Leider glaubte man immer an den selbstregulierenden Markt, und der selbstregulierenden Kraft von Angebot und Nachfrage.
Hervorgegangen aus dieser Philosophie sind jedoch mehr die uneingeschränkte Ausbeutung der globalen Resourcen und die Ausweitung von Machtsingularitäten die den falschen Einfluß auf die Politik unserer Forschungslandschaft nahmen.
Hoffentlich wird die Politik aus der Bankenkriese noch lernen, um zu erkennen wo die wirklichen Werte geschaffen werden. Oder aber der Souverän möge den politisch Verantwortlichen zu einer Auszeit verhelfen um sich weiter zu bilden.
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“Warum verharrte man in festgefahrenen Bahnen?”
War dies nicht immer schon die beliebteste Methode in der Menschheitsgeschichte.
“Weil es schon immer so war.” Eine pauschale und alles erklärende Antwort. Es hat schon immer viel Anstrengung gekostet, die Leute davon zu überzeugen, dass man auch etwas anderst machen/sehen kann.
Du brauchst nur in die Geschichte zurückgehen. Viele Änderungen hätte es nie gegeben, wenn nicht manche Menschen “stur” an Ihrer Idee weitergearbeitet haben und sich nicht von “Es war schon immer so” abhalten haben lassen.