{"id":23457,"date":"2022-12-23T14:44:37","date_gmt":"2022-12-23T13:44:37","guid":{"rendered":"https:\/\/wochenendrebell.de\/?p=23457"},"modified":"2022-12-23T16:29:33","modified_gmt":"2022-12-23T15:29:33","slug":"kernfusion-einfach-erklaert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wochenendrebell.de\/kernfusion-einfach-erklaert\/podcast-wochenendrebellen\/laberpodcast\/","title":{"rendered":"Kernfusion &#8211; der gro\u00dfe Durchbruch?"},"content":{"rendered":"\n<p><strong>In unserer neuesten Radiorebell-Episode sprechen wir \u00fcber das aktuell viel diskutierte Experiment zur Kernfusion, ob es sich um einen &#8222;Durchbruch&#8220; handelt, wie Kernfusion funktioniert, bzw. nicht funktioniert, \u00fcber unseri\u00f6se Prognosen, Deuterium und Tritium und \u00fcber die Probleme, die dem Fusionskraftwerk noch im Weg stehen. Es sind eine Menge&#8230;<\/strong><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Was ist Kernfusion? (Vorsicht: stark vereinfacht!)<\/h2>\n\n\n\n<p>Unter Kernfusion versteht man &#8211; wenig \u00fcberraschend &#8211; die Fusion von Kernen. <\/p>\n\n\n\n<p>Atome bestehen nach dem <strong>Kern-H\u00fclle-Modell<\/strong> aus einem Kern aus Protonen und Neutronen und einer H\u00fclle aus Elektronen. Bei hohen Temperaturen verlieren sie die H\u00fclle und die Elektronen werden frei, man nennt die Atome dann <strong>ionisiert<\/strong> und das Gemisch aus den Kernen und den nun frei herumschwirrenden Elektronen <strong>Plasma<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Es gibt schwerere und leichtere Atomkerne, je nachdem wie viele Protonen und Neutronen sie enthalten. Einige schwere Atomkerne zerfallen mit der Zeit von ganz alleine zu leichteren Atomkernen und geben dabei W\u00e4rme ab. Das nennt sich <strong>Kernspaltung<\/strong> und wird bereits zur Stromerzeugung genutzt. <\/p>\n\n\n\n<p>Umgekehrt verschmelzen leichte Atomkerne aber nicht von ganz alleine zu schweren Atomkernen. Das Problem: Atomkerne sind positiv geladen. Beide. Und gleichnamige Ladungen sto\u00dfen sich ab. Diese <strong>absto\u00dfende Kraft<\/strong>, die sogenannte Coulomb-Barriere, muss \u00fcberwunden werden, um die Kerne zu fusionieren. Doch von woher kommt die Energie?<\/p>\n\n\n\n<p>Gelingt das, dann ist das Produkt, also der neue, schwere Kern, ein ganz kleines bisschen weniger massereich als die leichteren Kerne zusammen, es liegt also eine kleine Differenz vor, der sogenannte <strong>Massendefekt<\/strong>. Laut Einsteins <strong>Relativit\u00e4tstheorie<\/strong> sind Masse und Energie beliebig austauschbar &#8211; der Massendefekt wird bei der Kernfusion also in Form von Energie frei. <\/p>\n\n\n\n<p>Die Kernfusion ist unfassbar ertragreich und sch\u00f6pft die Energie sehr effizient aus: Der Brennwert eines einzigen Kilogramms Wasserstoff entspricht dabei ungef\u00e4hr jenem von 11.000 Tonnen Kohle!<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Wo findet Kernfusion statt? <\/h2>\n\n\n\n<p>Genau das ist das Prinzip, mit dem Sterne &#8211; auch unsere Sonne &#8211; ihre Energie umsetzen. Sie sind riesige nukleare Brenn\u00f6fen. Die Sonne fusioniert als mittelgro\u00dfer Stern haupts\u00e4chlich mit der sogenannten <strong>Proton-Proton-Kette<\/strong>, einem speziellen Prozess, in dem vier Wasserstoffkerne \u00fcber mehrere Zwischenstufen zu einem Heliumkern fusioniert werden. Der dabei anfallende Massendefekt von 0,7% ist das, was wir als Licht und W\u00e4rme von der Sonne empfangen. <\/p>\n\n\n\n<p>Nun war im Zuge des nun erfolgten Fusionsexperiments wiederholt davon die Rede, &#8222;die Sonne auf die Erde zu holen&#8220;, also das Prinzip der Sonne auf der Erde zu kopieren.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-rich is-provider-twitter wp-block-embed-twitter\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<div class=\"BorlabsCookie _brlbs-cb-twitter\"><div class=\"_brlbs-content-blocker\"> <div class=\"_brlbs-embed _brlbs-twitter\"> <img decoding=\"async\" class=\"_brlbs-thumbnail\" src=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/plugins\/borlabs-cookie\/assets\/images\/cb-twitter.png\" alt=\"Twitter\" title=\"\"> <div class=\"_brlbs-caption\"> <p>Mit dem Laden des Tweets akzeptieren Sie die Datenschutzerkl\u00e4rung von Twitter.<br><a href=\"https:\/\/twitter.com\/privacy\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener noreferrer\">Mehr erfahren<\/a><\/p> <p><a class=\"_brlbs-btn\" href=\"#\" data-borlabs-cookie-unblock role=\"button\">Inhalt laden<\/a><\/p> <p><label><input type=\"checkbox\" name=\"unblockAll\" value=\"1\" checked> <small>Twitter Tweets immer entsperren<\/small><\/label><\/p> <\/div> <\/div> <\/div><div class=\"borlabs-hide\" data-borlabs-cookie-type=\"content-blocker\" data-borlabs-cookie-id=\"twitter\"><script type=\"text\/template\">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<\/script><\/div><\/div>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Abgesehen davon, dass bei der Kernfusion keine Energie erzeugt, sondern umgewandelt wird, ist die Kernfusion in irdischen Fusionsreaktoren wie dem <strong>ITER<\/strong> absolut nicht vergleichbar mit jener im Innern der Sonne \u2013 und die Fusion, die den amerikanischen Forscher*innen nun gelungen ist, noch viel, viel weniger! <\/p>\n\n\n\n<p>Im Innern der Sonne fusionieren die Kerne in erster Linie durch den enormen Druck, der Sonnenkugel, der sie im Mittelpunkt der Sonne zusammendr\u00fcckt. Es ist aber unm\u00f6glich, diesen Druck technologisch zu erzeugen. Kernfusionsreaktoren wie der ITER m\u00fcssen das \u00fcber die Temperatur kompensieren, m\u00fcssen also noch hei\u00dfer werden als das Innere der Sonne, um ebenfalls Kerne fusionieren zu k\u00f6nnen &#8211; etwa 100 Millionen Grad Celsius, im Vergleich zu 15 Millionen Grad Celsius im Inneren der Sonne. <\/p>\n\n\n\n<p>Auch die Proton-Proton-Kette ist absolut nicht praktikabel f\u00fcr k\u00fcnstliche Kernfusion, denn sie ist extrem, extrem ineffizient, da die Reaktionsrate extrem gering ist &#8211; nur sehr selten sind St\u00f6\u00dfe also energiereich genug, um die Coulomb-Barriere zu \u00fcberwinden und eine Fusion in Gang zu setzen. So ein typischer Wasserstoffkern irrt Milliarden von Jahre durch die Sonne, bevor er eine Fusionsreaktion eingeht. <\/p>\n\n\n\n<p>Die Sonne kann sich eine solch geringe Reaktionsrate leisten, denn sie ist so gro\u00df, dass trotzdem irgendwo st\u00e4ndig etwas fusioniert, doch auf der Erde w\u00e4re das kein gro\u00dfes Spektakel &#8211; es w\u00fcrde einfach nichts passieren. Wir holen also nicht einfach die Sonne auf die Erde.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Wie funktioniert ein Kernfusionsreaktor?<\/h2>\n\n\n\n<p>Wenn er also nicht wie die Sonne arbeitet, wie funktioniert ein Kernfusionsreaktor denn dann?<\/p>\n\n\n\n<p>Gar nicht.<\/p>\n\n\n\n<p>Zumindest noch nicht. Aber prinzipiell haben wir zwei gro\u00dfe Ideen, wie er funktionieren k\u00f6nnte. Um das Plasma extrem stark zu komprimieren, nutzen wir <strong>Magnete<\/strong>. In der Schule lernt man, dass Mangetfelder einer Kraft auf geladene Teilchen (unsere Ionen) aus\u00fcben, die Lorentzkraft. Durch diese kann das Plasma eingeschlossen werden, ohne in Kontakt mit den W\u00e4nden des Gef\u00e4\u00dfes zu kommen &#8211; denn dabei w\u00fcrde es ausk\u00fchlen und dann w\u00e4re es kein Plasma mehr.<\/p>\n\n\n\n<p>Nun stellt uns die <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/physik\/\" title=\"Physik\" data-wpil-keyword-link=\"linked\">Physik<\/a> aber ein Problem in den Weg: Schon die Theorie zeigte, dass ein torusf\u00f6rmiges Magnetfeld, also in der Form eines Donuts, das Plasma aus speziellen Formen des Wasserstoffs (die sogenannten Wasserstoff-Isotope, Deuterium und Tritium) nicht vollst\u00e4ndig einschlie\u00dfen kann, die Teilchen werden zwangsl\u00e4ufig heraus gedr\u00e4ngt. Um dies zu l\u00f6sen, muss das Magnetfeld auf eine spezielle Weise verdrillt werden. <\/p>\n\n\n\n<p>Eine Option ist es, im Plasma selbst einen elektrischen Strom zu erzeugen. Ein Strom besteht aus bewegten Ladungen, bewegte Ladungen erzeugen Magnetfelder und das von diesem Strom erzeugte Magnetfeld \u00fcberlagert sich mit dem Donut-Magnetfeld der Spulen am Rand des Reaktors. So wird die gew\u00fcnschte Verdrillung erreicht. Diesen Typ von Reaktoren nennt man <strong>Tokamak<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Die zweite M\u00f6glichkeit, der <strong>Stellarator<\/strong>, schlie\u00dft das Plasma vollst\u00e4ndig ein, indem die Spulen nicht so angeordnet werden, dass ein Donut-Magnetfeld entsteht, sondern in einer komplexen und chaotisch aussehenden Geometrie. <\/p>\n\n\n\n<p>Beide Typen haben ihre Vor- und Nachteile: W\u00e4hrend der Tokamak durch den elektrischen Strom, der im Plasma verlaufen muss, nicht dauerhaft, sondern nur in Pulsen betrieben werden kann, ben\u00f6tigt der Stellarator aufgrund der komplexen Spulenanordnung eine weit aufwendigere Wartung. <\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Was ist den US-Forscher*innen gelungen?<\/h2>\n\n\n\n<p>Das ist aber ausdr\u00fccklich <strong>nicht<\/strong> das, was den Forscher*innen der National Ignition Facility (NIF) am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien nun gelungen ist. Sie haben einen ganz anderen Ansatz f\u00fcr die Kernfusion verfolgt, weder Tokamak, noch Stellarator. Es geht um die sogenannte <strong>Laserfusion<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n<p>Das Grundprinzip dabei: Wir nehmen einen extrem starken Laser, feuern ihn auf ein kleines Pellet aus Wasserstoff in einem Hohlraum und verwandeln es damit innerhalb von Sekundenbruchteilen in Plasma. In diesem Plasma laufen dann Fusionsreaktionen ab. <\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Fusion_microcapsule.jpg\" alt=\"Kernfusion, Hohlraum \" class=\"wp-image-23465\" width=\"671\" height=\"519\" title=\"\" srcset=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Fusion_microcapsule.jpg 750w, https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Fusion_microcapsule-388x300.jpg 388w, https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Fusion_microcapsule-100x77.jpg 100w, https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Fusion_microcapsule-150x116.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 671px) 100vw, 671px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Eine der winzigen Kapseln mit Kernbrennstoff, die am NIF verwendet werden<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Wie auch im Fall der Fusionsreaktoren muss hier erst durch den Laser sehr viel Energie reingesteckt werden, um dann sp\u00e4ter Energie zu erhalten. Doch um Kernfusion im Sinne der Stromgewinnung einzusetzen, m\u00fcssen wir aus der Fusion nat\u00fcrlich mehr Energie erhalten, als wir reinstecken &#8211; also eine positive Energiebilanz erhalten, netto Energie umsetzen. Und zudem muss das Plasma durch diese Reaktion so hei\u00df bleiben, dass zumindest f\u00fcr eine gewisse Zeit weitere Fusionsreaktionen ablaufen k\u00f6nnen, der Prozess sich also selbst erh\u00e4lt, ohne dass st\u00e4ndig neue Energie zugef\u00fchrt werden muss.<\/p>\n\n\n\n<p>Ist uns das gelungen?<\/p>\n\n\n\n<p>Jein.<\/p>\n\n\n\n<p>Laut Angaben der NIF wurde eine Energie von ungef\u00e4hr zwei Megajoule zugef\u00fchrt, um anschlie\u00dfend drei Megajoule zu erhalten &#8211; also ein \u00dcberschuss von 50%. Das klingt sensationell, wenn wir Fusionsreaktionen derart effizient ablaufen lassen k\u00f6nnen, was steht dann der Nutzung zur Stromerzeugung \u00fcberhaupt noch im Weg?<\/p>\n\n\n\n<p>Vieles.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Ein genauer Blick auf die Energiebilanz<\/h2>\n\n\n\n<p>Die zwei Megajoule entsprechen dem direkten Input, also der Energie, die dem kleinen Pellet aus Wasserstoff zugef\u00fchrt wird. Doch der betriebene Laser hat nat\u00fcrlich keinen Wirkungsgrad von 100%, nicht die volle Energie, mit der er betrieben wird, erreicht also auch das Pellet. So waren etwa 300 Megajoule n\u00f6tig, um die Laseranlagen zu betreiben. Die Energiebilanz sieht dann pl\u00f6tzlich nicht mehr ganz so vorteilhaft aus.<\/p>\n\n\n\n<p>Doch das gr\u00f6\u00dfte Problem ist ein anderes: Die Skalierbarkeit. Ein Megajoule, das ist nicht viel, es reicht f\u00fcr etwa 20 Minuten Haare f\u00f6hnen. Und es ist fraglich, inwiefern sich das Konzept einfach so auf gr\u00f6\u00dfere Ma\u00dfst\u00e4be \u00fcbertragen l\u00e4sst. <\/p>\n\n\n\n<p>Der Weg der Laserfusion ist keinesfalls weniger faszinierend, aber es ist dennoch wichtig ihn von den Reaktoren des Typs Tokamak oder Stellarator zu unterscheiden: Tokamak-Reaktoren wie der ITER oder auch Wendelstein 7-X, der weltweit gr\u00f6\u00dfte Stellarator in Greifswald, sind bereits im Ma\u00dfstab eines Kraftwerks konzipiert.<\/p>\n\n\n\n<p>Wenn Fusionsreaktionen hier gewinnbringend abliefen, w\u00e4re es noch einmal etwas v\u00f6llig anderes als das, was nun passiert ist, denn in diesem Fall h\u00e4tten wir zumindest eine grobe Idee, wie sich Kraftwerke damit betreiben lie\u00dfen. Doch ob sich das Prinzip der Laserfusion \u00fcberhaupt im Ma\u00dfstab eines Kraftwerks realisieren l\u00e4sst, ist auch durch den heutigen Fortschritt keinesfalls gekl\u00e4rt. Und an den gro\u00dfen Reaktoren gelingen bisher keine selbsterhaltenden und gewinnbringenden Fusionsreaktionen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Profitable Kernfusion bis 2030?<\/h2>\n\n\n\n<p>Genau deshalb sind jegliche Prognosen bez\u00fcglich profitabler Stromerzeugung durch Kernfusion in den n\u00e4chsten Jahren absolut unseri\u00f6s.<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p>&#8222;Ich sage 10 Jahre, es kann auch etwas l\u00e4nger dauern, aber wir m\u00fcssen uns die Ambitionen ja setzen.&#8220;<\/p>\n<cite>Bundesforschungsministerin Stark-Watzinger (FDP) auf die Frage, wann das erste deutsche Fusionskraftwerk ans Netz gehen wird (<a href=\"https:\/\/www.zdf.de\/nachrichten\/panorama\/durchbruch-kernfusion-100.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Quelle<\/a>)<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n<p>NEIN. Definitiv nicht.<\/p>\n\n\n\n<p>Ich m\u00f6chte nur mal einige H\u00fcrden nennen, die noch vor den Forscher*innen liegen und uns einen Strich durch die Rechnung machen k\u00f6nnten:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>Der Wirkungsgrad muss noch deutlich h\u00f6her werden, denn auch wenn das Pellet nun mehr Energie abgibt als der Laser ihm zuf\u00fchrt, ber\u00fccksichtigt das nicht, dass bereits der Laser selbst dem Pellet nicht die gesamte Energie zuf\u00fchrt, mit der er betrieben wird.<\/li>\n\n\n\n<li>Die Wasserstoff-Pellets m\u00fcssten dauerhaft in engen Abst\u00e4nden hintereinander in die Anlage gelangen und mit dem Laser getroffen werden, um sinnvoll Energie umsetzen zu k\u00f6nnen. Das ist technologisch viel anspruchsvoller als diesen Prozess ein einziges Mal ablaufen zu lassen.<\/li>\n\n\n\n<li>Die als W\u00e4rme umgesetzte Energie muss nutzbar, mit m\u00f6glichst geringen Verlusten, aus der Anlage abgef\u00fchrt werden, um als elektrische Energie ins Stromnetz eingespeist werden zu k\u00f6nnen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Der Teufel steckt in den physikalischen Details!<\/p>\n\n\n\n<p>Ich bin zuversichtlich, dass diese Probleme gel\u00f6st werden k\u00f6nnen, denn in den letzten Jahren gab es wichtige Fortschritte in der Fusionsforschung, sodass die verbleibenden H\u00fcrden jetzt zum Gro\u00dfteil technischer und nicht mehr grundlegender physikalischer Natur sind. Doch selbst wenn diese Probleme l\u00f6sbar sind, wird ihre L\u00f6sung noch Jahrzehnte dauern, bis weit in die zweite Jahrhunderth\u00e4lfte hinein.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Umweltfreundliche Kernfusion als Klimaretter?<\/h2>\n\n\n\n<p>Alleine durch diese Faktenlage scheidet Kernfusion als L\u00f6sung f\u00fcr die Klimakatastrophe aus. Ein Blick in den neuen IPCC-Sachstandsbericht (<a href=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/weltklimarat-sachstandsbericht\/oekologie\/\">meine Zusammenfassung hier<\/a>) zeigt, dass die Emissionen so schnell sinken m\u00fcssen, dass die Kernfusion selbst gem\u00e4\u00df dem eigenen Zeitplan kaum einen Beitrag dazu leisten k\u00f6nnen wird.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Graphen zeigen die Entwicklung der menschlichen Kohlendioxid-Emissionen in verschiedenen Szenarien bis 2100 (<a href=\"https:\/\/www.de-ipcc.de\/media\/content\/AR6-WGI-SPM_deutsch_barrierefrei.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Quelle<\/a>).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"620\" height=\"589\" src=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2022-12-22-um-13.04.49.png\" alt=\"SSP-Szenarien des IPCC neben erwarteten Fortschritten der Kernfusion\" class=\"wp-image-23464\" title=\"\" srcset=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2022-12-22-um-13.04.49.png 620w, https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2022-12-22-um-13.04.49-316x300.png 316w, https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2022-12-22-um-13.04.49-100x95.png 100w, https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2022-12-22-um-13.04.49-150x143.png 150w\" sizes=\"(max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">   <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Lediglich die beiden blauen Szenarien garantieren mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Limitierung der Erderhitzung auf 2\u00b0C (<a href=\"https:\/\/wochenendrebell.de\/ipcc-15c-ziel-sachstandsbericht\/oekologie\/\">Genaueres dazu hier<\/a>). Geplant ist die erstmalige Z\u00fcndung eines Deuterium-Tritium-Plasmas im ITER derzeit f\u00fcr 2030, wobei mit Versp\u00e4tungen gerechnet wird. In einem Nachfolger namens DEMO soll dann erstmals tats\u00e4chlich Strom erzeugt und ins Netz eingespeist werden, wenn auch zun\u00e4chst in kleinen Mengen. Eine entsprechende Demonstration k\u00f6nnte 2048 stattfinden. Dann w\u00e4re der Weg frei f\u00fcr Fusionskraftwerke im gro\u00dfen Ma\u00dfstab &#8211; dann m\u00fcssen die Emissionen aber schon l\u00e4ngst die Nettonull erreicht haben.<\/p>\n\n\n\n<p>Oder anders formuliert: Wenn wir jemals Kohlekraftwerke durch Fusionskraftwerke ersetzen m\u00fcssen, haben wir eh schon verloren. Im Gegenteil, Kernfusion k\u00f6nnte als Rechtfertigung genutzt werden, tats\u00e4chlich wirksame Klimaschutzma\u00dfnahmen zu unterlassen. Das ist kein hypothetisches Szenario, die EU-Kommission hat F\u00f6rdergelder f\u00fcr den ITER entgegen aller Fakten unl\u00e4ngst als Klimaschutz-Mittel deklariert. <\/p>\n\n\n\n<p>Und dann ist noch das Abw\u00e4rmeproblem: Eine zugegebenerma\u00dfen recht hypothetische sprunghafte Erh\u00f6hung des Energiebedarfs w\u00e4re auch durch Kernfusion nicht klimafreundlich zu decken, denn wie bei allen W\u00e4rmekraftwerken wird auch hier Prim\u00e4renergie in Abw\u00e4rme umgewandelt. Diese Heizleistung spielt aktuell im Vergleich zu der zus\u00e4tzlichen Heizleistung unserer Atmosph\u00e4re durch Treibhausgasemissionen noch keine gro\u00dfe Rolle. Doch &#8222;grenzenlos&#8220; ist eben keine Energiequelle, die nicht bereits im Klimasystem vorhandene Energie nutzt &#8211; bspw. die Sonne direkt, den besten Fusionsreaktor \u00fcberhaupt.<\/p>\n\n\n\n<p>Das bedeutet aber keineswegs, dass diese Projekte nicht jeden Cent wert sind! Uns Menschen gehen die Ideen nie aus, was wir alles mit Energie anstellen k\u00f6nnen und wenn wir es tats\u00e4chlich schaffen, die Erderhitzung zu begrenzen, k\u00f6nnte uns die saubere und g\u00fcnstige Fusionsenergie einmal unglaubliche M\u00f6glichkeiten bringen.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein Beispiel: Werft mal einen Blick auf die grau unterlegte Fl\u00e4che unterhalb der Nulllinie in dem Diagramm. Wenn wir das 1,5\u00b0C-Ziel einhalten wollen, brauchen wir nicht nur eine Nettonull, sondern wir m\u00fcssen in der zweiten Jahrhunderth\u00e4lfte damit beginnen, Treibhausgase in gro\u00dfen Mengen aus der Atmosph\u00e4re zu entfernen. Um die entsprechenden Anlagen zu betreiben, werden wir viel Strom ben\u00f6tigen &#8211; nicht auszuschlie\u00dfen, dass Kernfusionsreaktoren ihn uns liefern k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n<p>Grundlagenforschung ist nie verkehrt. Der Laser, mit dem die Wasserstoff-Pellets ionisiert werden, funktioniert nur durch Einsteins theoretische Vorarbeit zu Licht und Quanten &#8211; doch an einen Laser und seine Anwendungen h\u00e4tte Einstein wohl nie zu tr\u00e4umen gewagt. Das erfolgreiche Fusionsexperiment der Forscher*innen ist ein Meilenstein der physikalischen Grundlagenforschung. Nicht mehr und nicht weniger.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In unserer neuesten Radiorebell-Episode sprechen wir \u00fcber das aktuell viel diskutierte Experiment zur Kernfusion, ob es sich um einen &#8222;Durchbruch&#8220; handelt, wie Kernfusion funktioniert, bzw. nicht funktioniert, \u00fcber unseri\u00f6se Prognosen, Deuterium und Tritium und \u00fcber die Probleme, die dem Fusionskraftwerk noch im Weg stehen. Es sind eine Menge&#8230; Was ist Kernfusion? (Vorsicht: stark vereinfacht!) Unter Kernfusion versteht man &#8211; wenig \u00fcberraschend &#8211; die Fusion von Kernen. Atome bestehen nach dem Kern-H\u00fclle-Modell aus einem Kern aus Protonen und Neutronen und einer H\u00fclle aus Elektronen. Bei hohen Temperaturen verlieren sie die H\u00fclle und die Elektronen werden frei, man nennt die Atome dann ionisiert und das Gemisch aus den Kernen und den nun frei herumschwirrenden Elektronen Plasma. Es gibt schwerere und leichtere Atomkerne, je nachdem wie viele Protonen und Neutronen sie enthalten. Einige schwere Atomkerne zerfallen mit der Zeit von ganz alleine zu leichteren Atomkernen und geben dabei W\u00e4rme ab. Das nennt sich Kernspaltung und wird bereits zur Stromerzeugung genutzt. Umgekehrt verschmelzen leichte Atomkerne aber nicht von ganz alleine zu schweren Atomkernen. Das Problem: Atomkerne sind positiv geladen. Beide. Und gleichnamige Ladungen sto\u00dfen sich ab. Diese absto\u00dfende Kraft, die sogenannte Coulomb-Barriere, muss \u00fcberwunden werden, um die Kerne zu fusionieren. 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