#Mit künstlichen Sonnen das Stromproblem lösen

Dreißig Kilometer nordöstlich von Aix-en-Provence, am Rande des südfranzösischen Nationalparks Luberon soll ein fast sechzig Jahre alter Traum in Erfüllung gehen. Es ist der Traum einer sauberen und sicheren Energiezukunft für die Menschheit. Verwirklichen will man ihn auf dem Gelände des Forschungszentrums Cada­rache mit einem der größten Experimente, die je geschaffen wurden: dem internationalen Fusionsreaktor ITER.

Die riesige Maschine wird, wenn sie in vier Jahren fertiggestellt ist, zwanzig Stockwerke überragen. In ihrem Inneren will man jenen Prozess simulieren, der in der Sonne abläuft und unser Gestirn seit mehr als vier Milliarden Jahren am Brennen hält – die kontrollierte Verschmelzung von Wasserstoffkernen zu Helium. Gelingt das Vorhaben, stünde der Menschheit in einigen Jahrzehnten eine schier unerschöpfliche Energiequelle zur Verfügung, so die Vorstellung. Denn schon ein Gramm des Brennstoffs – die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium – würde in einem künftigen Fusionsreaktor so viel Energie liefern, wie bei der Verbrennung von elf Tonnen Kohle entsteht, ohne dabei aber das Klima durch den Ausstoß von Kohlendioxid zu belasten.

Auch über eine Verknappung des Brennmaterials müsste man sich keine großen Sorgen machen. Kann doch Deuterium aus Wasser und Tritium über eine Kernreaktion aus Lithium gewonnen werden. Da keine langlebigen radioaktiven Abfälle entstünden, entfiele das Problem der Endlagerung. Auch ein Unfall wie bei einem Kernkraftwerk wäre bei einem Fusionskraftwerk nicht zu befürchten. Ist die Kernfusion also die ideale Energiequelle, um den ungebremsten Energiehunger der Welt langfristig zu stillen und das Weltklima vor dem Kollaps zu bewahren? Für viele käme die kontrollierte Kernfusion zu spät, um noch etwas in diesem Jahrhundert zur Rettung des Weltklimas beitragen zu können.

Lang, steinig und teuer

Und in der Tat: Sollte das Fusionsfeuer im französischen Cadarache wie geplant bis 2035 wirklich zünden, wird es wohl noch bis Ende des Jahrhunderts dauern, dass die Kernfusion einen nennenswerten Beitrag zur CO₂-freien Stromerzeugung liefern könnte. Denn ITER soll lediglich demonstrieren, dass man zehn Minuten lang das Sonnenfeuer am Brennen halten kann, aber selbst keinen Strom erzeugen. Das wird dem Nachfolger DEMO vorbehalten sein, der frühestens 2050 in Betrieb gehen könnte. Danach erst wäre der Weg frei für die ersten kommerziellen Kraftwerke – vorausgesetzt, ITER wird ein Erfolg. Denn noch sind viele Fragen offen.

Der Weg zur kontrollierten Kernfusion ist lang, steinig und teuer. Während von der Entdeckung der Kernspaltung im Jahr 1938 durch Otto Hahn, Fritz Straßmann und Lise Meitner bis zum ersten funktionierenden Kernreaktor nur wenige Jahre vergingen, tüfteln die Physiker schon seit den frühen Fünfzigerjahren an einem Fusionsreaktor. Denn die Aufgabe hat sich als komplexer herausgestellt als gedacht, obwohl das Prinzip der Kernfusion vergleichsweise einfach ist: Zwei Kerne der schweren Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium werden so dicht zusammengebracht, dass sie zu einem Heliumkern verschmelzen. Allerdings läuft die Kernfusion nur bei Bedingungen ab, wie sie im Zen­trum der Sonne herrschen, und so bezweifeln viele, ob das, was in unserem Gestirn abläuft, sich überhaupt auf der Erde in großem Maßstab verwirklichen lässt. Denn bislang musste man bei existierenden Fusionsanlagen stets mehr Energie aufwenden, um eine Verschmelzung von Atomkernen herbeizuführen, als am Ende herauskommt.

Den Rekord bei der kontrollierten Kernfusion hält noch immer der größte existierende Fusionsreaktor JET im britischen Culham. Dort hatte man 1997 bei der Kernverschmelzung von Deuterium und Tritium erstmals eine Ausbeute von sechzig Prozent erreicht. Im Herbst dieses Jahres will man das Fusionsfeuer abermals in Culhalm entfachen. Die Versuche dienen zur Vorbereitung der Experimente bei ITER. JET ist allerdings als Reaktor zu klein, um über die Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen zu können.