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.

Eine chemisch aktivierte Energiequelle, altbewährt, aber möglicherweise ein Auslaufmodell?

Seit der Gründung der “Grünen” Partei in den 70′er und 80′er Jahren wurde die Problematik der Kernenergie erstmals politisch thematisiert. Zunächst als Wunderenergiequelle in der öffentlichkeit gefeiert kamen zunehmends die militärischen Verflechtungen immer mehr an das Tageslicht.

Die erste Kernspaltung wurde 1938 von Otto Hahn und Fritz Straßmann entdeckt und die Möglichkeit der Energienutzung erkannt. Leider konnte diese Erkenntnis nicht den Millitärs verborgen bleiben da schon damals die Physiker und Kernphysiker international kommunizierten.

Sofort wurde die Möglichkeit des Baues einer Bombe ungeahnter Sprengkraft erkannt, so daß fortan ein imaginärer Wettlauf zwischen Forschergruppen in Deutschland und den USA entbrannte. “Imaginär” deshalb weil Deutschland, wie sich später heraus stellte, nie an einer Bombe geforscht hatte. Die USA jedoch vermutete dieses Vorhaben und startete das “Manhattan-Projekt” zur Entwicklung einer funktionstüchtigen Atombombe, dessen Entwicklung bekanntermassen gegen Ende des Krieges durch Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki zum Einsatz kam.

Erst nach dem zweiten Weltkrieg wurde der ursprüngliche Gedanke der friedlichen Nutzung der Kernenergie weiter geführt. Es entstanden schon sehr bald die ersten Reaktoren, zunächst Versuchs- später dann wirtschaflich nutzbringende Kraftwerke wie es heute noch den Anschein hat. Auch heute nach der Entscheidung des Bundestages zum Atomausstieg im Jahre 2000 sind Fragen der Wirtschaftlichkeit gegenüber Nutzen- Risiken- und Kostenbetrachtung nicht geklärt.

Die Überlegungen wurden erstmals am 28.3.1979 in Gang gesetzt als das Kernkraftwerk auf Three Miles Island in Harrisburg durch eine partielle Kernschmelze des Reaktors die Gefährlichkeit dieser Technologie aller Menschen vor Augen hielt. Dieser größtmögliche erdenkliche Unfall wurde damals von den Risikoanalysten auf zu vernachlässigende Risiken im PromilleBereich ausgewiesen. Eine Kostenbetrachtung der Folgebelastung für die Allgemeinheit  war damals niemals in Kosten- Wirtschaftslichkeitsbetrachtungen mit einbezogen.

Ein zweiter Gau erfolgte im Jahre 1986. Es war der 26.4.1986 als ein weiterer Reaktor in Tschernobyl eine partielle Kernschmelze durch menschlichen Versagens erlitt, wie später eine Untersuchnungskommission verlauten ließ. Als damaliger Student im kernphysikalischen Praktikum der Unniversität Karlsruhe erinner ich mich noch genau an die gemessene Untergrundstrahlung die in diesen Tagen um einige Zehenerpotenz höher lag als diejenigen Werte meiner Kollegen vorangegangener Wochen. Meine damals 3 und 5 Jährigen Kinder durften an diesen Tagen nicht auf den Spielplatz in den Sandkasten. Das Gro des FallOut ging damals auf Grund des Wetters in Finnland und Norwegen nieder.

Erst im Jahre 2000 wurde dann in Deutschland auf Druck des mehr und mehr ökologisch denkenden Bürgers der Ausstieg aus der komerziellen Nutzung der Kernenergie bis etwa 2020 beschlossen.

Die Kernenergie liefert aber heute noch weltweit mit 210 AKW’s etwa 372GW Leistung, das entspricht etwa 16% der auf unserem Globus von Menschenhand erzeugten Energie. Wenn die Ausweitung der Kernenergie so weiter vorran schreitet wie bisher dürften die Uranvorkommen etwa im Jahre 2050 erschöpft sein. Sollten die Chinesen wie kürzlich angekündigt in folgenden 10 Jahren 20-30 Reaktoren neu bauen wollen so wird sich dieser Prozess verschärfen.

Die Kenntniss über die Begrenztheit des spaltbaren Materiales dem Uran 235 führte zu neuen Technologien der Anreicherung von Plutonium 238 mit Reaktoren höherer Brennstoffausnutzung und komplexerer Kreislaufstrukturen. Leider ging die Bombenentwicklung in den militärischen Forschungseinrichtungen auch einher mit der Entwicklung neuer Isotopenanreicherungsverfahren. Heute wäre eine Atommacht ohne diese Technologie nicht denkbar, da es nicht autonom in der Lage wäre effiziente Atombomben zu bauen. Der Schnelle Brüter in Kalkar am Niederrhein war ebenso ein Reaktor dieser neueren Technologie. Dieser Reaktor verschlang über jahrzehntelange Bauzeit Milliarden von Summen, ging jedoch niemals ans Netz. Teilweise wurden neu installierte Meßtechnik wieder herausgerissen und durch neue ersetzt, da über die lang andauerbnde Bauzeit wieder neue Geräte auf dem MArkt waren. Heute ist das Areal umfunktioniert in einen Freizeitpark.

Es schlummern noch weitere Risiken dieser Technologie im Argen, deren Lösung noch in weiter Ferne gerückt zu sein scheint. Was sollen wir mit dem Müll anfangen der als radioaktiver Abfall mit einer schlappen Halbwertszeit von 24000Jahren vor sich hin strahlt? Deutschland hat keine Endlagerungsstätte und produziert dennoch tagtäglich hochradioaktiven Abfall der dann später über unsere Strassen und Schienennetze in Castor-Behältern hin und her gefahren wird.

Zwar ist die CO2 Emission eines AKW’s etwa nur 16-23 Gramm CO2/kWh  (Kohle : 950-1150 Gramm CO2/kWh), dieser Wert düfte sich aber noch verschlechtern wenn man an nimmt dass die pro Tonne Uran um zu wälzenden Abraum von heute 1000-40000 Tonnen vermutlich noch drastisch weiter ansteigen wird.

Die Frage ob es sich bei der Kernenergie nun um eine saubere umweltfreundliche Energiequelle sei sollte nicht nur anhand der CO2 Bilanz beantwortet werden.

Wenn dieser Tage nun ernsthaft in Erwägung gezogen wird wie neulich durch Kanzlerin Merkel angestoßen, den Ausstieg aus der Kernenergie zu überdenken, so muß zumindest eines gefragt werden. Sind die Fakten die zum Ausstieg geführt haben schon so schnell in Vergessenheit geraten oder veraltet?

Warum werden neue zukunftsträchtige Technologien wie die Kernfusion nicht viel mehr gefördert? Diese Technologie würde die Kraftwerkslandschaft wirklich revolutionieren. Die Energiequelle ist hierbei der umgekehrte Prozess der Kernspaltung. Hierbei wird Wasserstoff zu Helium verbrannt wie es auch unsere Sonne teilweise tut. Zur Zeit gibt es zwei Großprojekte hierzu. Das eine ist ein internationales Projekt genannt ITER welches einen nach dem TOKAMAK Prinzip basierenden Reaktor zur Zeit in Caderache in Frankreich errichtet, das zweite ist ein Europäisches Projekt dem “Wendelstein” in Greifswald.

Beide Projekte werden im kommenden Jahrzehnt fertig gestellt sein. Der TOKAMAK ist ein zyklischer Reaktor (10min charge;1min burn), der zweite ist ein kontinuierlicher Reaktor dem wohl mehr Erfolgsaussichten für einen sicheren und effizienten Betrieb gegeben werden.

Das Kanzleramt, im Volksmund auch die Waschmaschine genannt. Aufnahme am 21.3.2009, Archivbild.

Beim deutschen BDI Tag (Der Bundesverband der deutsche Industrie) waren auch die  Gastredner  Karl-Theodor zu Guttenberg (CSU), Guido Westerwelle (FDP), Angela Merkel (CDU) und Frank-Walter Steinmeier (SPD) gekommen. Alle hatten sie die Gelegenheit genutzt mit einer Rede die Wahlkampfrunde zu eröffnen und die wichtigen Themen ihrer Wahlkampfschwerpunkte zu kolportieren.

Westerwelle stellte die Innovationskraft und Bildung in den Vordergrund um auch in Zukunft Wettbewerbsfähig im globalen Zusammenspiel zu sein.  Zu Guttenberg warb für unternehmerische Verantwortung und kritisierte gegen die Krisenpolitik der SPD.   Steinmeier hingegen spricht über moderne  “Arbeitsplätzen von morgen”. Weiter ist er der Meinung das die traditionellen Industrien über zukunftsträchtige “neue Märkte” nachdenken müssen. Hier wurde die Umwelttechnologie oder die Steigerung der “Ressourceneffizienz” angesprochen.

Merkel baut ihren Vortrag mehr auf die vergangenen Ereignisse auf. Mindestlöhne, Managerregeln und Opel-Rettung waren die Hauptthemen.  Da seien zunächst die unausweichlichen Rettungsschirme der notleidenden “Finanzinstitute” getragen durch den Steuerzahler und Bürger. Weiterhin war es richtig Opel zu stützen. Arcandor konnte einfach nicht gerettet werden, weil es ……….

Merkel versucht zwar zu erklären warum man Banken unter die Arme greifen musste, wohlweislich dass diese Erklärung bei dem arbeitslosen Leiharbeiter, dem Harz-IV Empfänger oder schlicht und einfach dem Steuerzahler nicht auf Verständnis stieße. Jedoch ist diese Veranstaltung eine BDI Tagung und es sitzen hier eben Vertreter einer Schicht, die möglicherweise auf Kredite angewiesen sind, um weiterhin Geschäfte machen zu können. So mag sich Argument an Argument reihen wobei immer mehr außer Acht gerät dass all die Banken- und Pleiten- Rettungspläne nur zu Gunsten einer kleinen Gruppe ist, die nicht Arbeitnehmer, die nicht Harz-IV Empfänger oder die nicht Angestellte im lohnabhängigen Beschäftigungsverhältnis sind.

Der Bürger und die Masse mag den Eindruck bekommen dass unsere politischen Führer der großen Volksparteien die falschen Veranstaltungen und Zielgruppen umwerben. Sollten nicht jene Politiker eher das Forum der breiten Bevölkerungsschicht suchen anstelle an solchen Veranstaltungen teil zu nehmen?

Dann macht Merkel noch eine Bemerkung zum Atomaustieg der BRD. Wenn sie sähe, wie viele Kernkraftwerke weltweit gebaut würden, wäre es jammerschade, wenn Deutschland aussteigen würde. Warum fragt sich der politisch interessierte Bürger, sollte der Austieg aus der Kernenergie wieder Hals über Kopf rückgängig gemacht werden? Möglicherweise weil alle anderen auf der Welt, lustig darauf los bauen?

Nur weil viele Staaten diesen kollektiven Fehler begehen sollte man diesen nicht kopieren? In dem Ausmaße wie heute Kernkraftwerke weltweit gebaut werden, könnten die Uranvorkommen schon in einigen Jahrzehnten erschöpft sein.  Schätzungen sprechen von 2050 bis 2070. Ist das die Perspektive für unsere kommenden Energieprobleme? Die technischen und geologischen Probleme bei der Atommülllagerung oder die kostenmäßig viel zu teure Atom-Stromproduktion schienen bei Merkels Rede keines Gedankens wert zu sein.

Diese “nachhaltige” Planung in der Energiepolitik der CDU, ähnelt dem Mathäus Prinzip , einer Philosophie die schon bei den Rettungspaketen für “notleidende Banken” in den letzten Monaten von der Koalition unter Beweis gestellt wurde.

Scheinbar ist es wichtiger auf Veranstaltungen wie der Jahrestagung des BDI mit markigen Sprüchen auf zu warten, als Bildung und Forschung “nachhaltig” durch gesetzgeberische Politik in die richtige Richtung zu fördern. Statt dessen scheint es akzeptabel wenn Studenten mit einer Studiengebühr (ca 1200 Euro pro Jahr) belastet werden, die möglicherweise potentielle Studenten und Kinder ärmerer sozialer Schichten eher vom Studium abhält als motiviert und fördert?