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Zukunft der Energiegewinnung Wissenschaftler erzielen Durchbruch in der Kernfusion

Erstmals wurde beim Verschmelzen von Atomkernen mehr Energie gewonnen, als Laserenergie zur Auslösung erforderlich war: Die Forschung ist ein Meilenstein auf dem Weg zu einer neuen klimafreundlichen Energiequelle.
Zielkammer der NIF

Zielkammer der NIF

Foto: Philip Saltonstall / Lawrence Livermore National Laboratory

Es ist ein historischer Durchbruch auf dem Feld der Kernfusion: Erstmals wurde beim Verschmelzen von Atomkernen mehr Energie gewonnen als verbraucht, wie US-Energieministerin Jennifer Granholm in 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. Die Kernfusion gilt als Hoffnungsträger – womöglich könnte so 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 Forschungsteam 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 Plasma vor. In diesem Aggregatzustand besteht ein wildes Teilchengemisch, in dem Atomkerne getrennt von Elektronen vorliegen.

Bindungskräfte von Atomen genutzt

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 besteht das Risiko schwerer 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 Forschenden in Kalifornien nutzten für ihre Experimente die stärkste Laseranlage der Welt, um winzige Mengen von schwerem und überschwerem Wasserstoff (Deuterium und Tritium) in etwa eine Million Grad heißes Plasma zu wandeln. Dabei erhitzen viele Laserstrahlen das Innere eines wenige Millimeter großen Behälters.

ani/dpa
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