Unbegrenzt Strom durch Kernfusion
17. Februar 2010 •

von Rainer Apel

Für die Deckung des künftigen Energiebedarfs der Menschheit durch Kernfusion sollte man die riesigen Helium-Vorkommen auf dem Mond erschließen.

Es ist eine Ironie der laufenden Debatte über „Sonnenenergie“, daß die eigentliche Energiequelle dieser Art überhaupt nicht diejenige ist, die man mit viel Glück und Sonnenschein auf Parabolspiegeln einfangen kann, sondern daß es die ist, die unsere Sonne selbst am Brennen erhält: Fusionsenergie aus der Verschmelzung von Atomen. Die Sonne ist ein riesiges Kernfusionskraftwerk. Vielleicht ist dies so manchem selbst unter den Grünen im Laufe der Zeit ins Bewußtsein getreten - immerhin fällt ja auf, daß einige Edelgrüne wie Fritz Vahrenholt neben dem üblichen Unsinn wie „Strom aus der Wüste“ (Desertec) sich auch für die Nutzbarmachung der Kernfusion einsetzen. Offenbar unter dem Einfluß von Leuten wie Vahrenholt hat die ansonsten sonnen- und windbegeisterte Bundeskanzlerin neuerdings Interesse für Kernfusion gezeigt, und am 1. Februar besuchte sie erstmalig das im Aufbau befindliche Projekt „Wendelstein-7x“ des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald. Zwei Tage zuvor kündigte sie sogar in ihrem wöchentlichen i-pod diesen Besuch mit den Worten an, sie wolle „die Energie der Sonne auf die Erde holen“, und die Bundesregierung ließ in einer Presseerklärung verlauten:

„Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) beschäftigt sich mit einer ganz besonderen Art der Stromerzeugung: der Kernfusion. Vereinfacht gesagt ist damit der Prozeß gemeint, der auch in der Sonne abläuft und bei dem unbegrenzte Mengen von Wärmeenergie entstehen. Leichte Atomkerne - vor allem Wasserstoff in Form von Deuterium und Tritium - verschmelzen zu Heliumkernen. Dabei entsteht Wärmeenergie, die sich in Strom umwandeln läßt, ohne daß radioaktive Stoffe oder schädliche Abfälle anfallen.

Wenn es gelingen würde, den Prozeß kontrolliert und wirtschaftlich in einem Reaktor ablaufen zu lassen, wären damit alle Energieprobleme gelöst – umweltfreundlich und zeitlich unbefristet. Dabei entstünde auch kein klimaschädliches CO2.“

In Greifswald selbst wurde die Bundeskanzlerin durch Forschungsleiter Thomas Klinger und IPP-Direktor Günther Hasinger in die Forschungen eingeführt, wobei die Wissenschaftler in äußerst anschaulicher Weise den riesigen Vorteil der Kernfusion beim Brennstoffverbrauch herausstellten: 1 Gramm Fusionsbrennstoff (aus der Verschmelzung leichter Wasserstoff-Atomkerne) kann genausoviel Strom erzeugen wie 11 Tonnen Kohle - nämlich 90.000 Kilowattstunden. Wendelstein soll Ende 2014 betriebsbereit sein und erfordert Investitionen in Höhe von 380 Millionen Euro, von denen die Bundesregierung mit 240 Mio. 63 Prozent der Kosten übernimmt, die Europäische Kommission weitere 30 Prozent und die Landesregierung von Mecklenburg-Vorpommern die restlichen 7 Prozent. „Mit diesem Projekt schreibt Deutschland in Greifswald Fusionsgeschichte“, sagte die Bundeskanzlerin nach dem Rundgang durch die Hochtechnikbaustelle, auf der ein 16 Meter breiter Plasmagefäßring besonderer Form errichtet wird.

Neben dem in den 50er Jahren in der Sowjetunion entwickelten Tokamak-Prinzip und dem von den Amerikanern bevorzugten Lasereinschlußverfahren arbeitet beim deutschen Wendelstein-Experimentalreaktor ein drittes Verfahren, das eines Stellarators. Dieser sieht anders als bei der einfachen ringförmigen Anordnung der Magneten beim internationalen Tokamak-Kernfusionsprojekt ITER, das derzeit im französischen Ort Cadarache ensteht, eine fortlaufende spiralförmige Anordnung vor. Hiervon erwarten sich die deutschen Forscher den Aufbau und Betrieb eines Fusionsplasmas, das stabiler sein soll als das im Tokamak erzeugte, welches wiederholter Korrekturen durch speziell zwischengeschaltete Magneten bedarf. „Wenn wir erfolgreich sind, wird die Kernfusion dazu beitragen können, den Energiebedarf ab der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts zu decken“, erläuterte IPP-Direktor Hasinger der Bundeskanzlerin.

Dieser Zeithorizont „zweite Hälfte des Jahrhunderts“ wird zwar meist im Zusammenhang mit den Aussichten für die Nutzung der Kernfusionstechnik angegeben, ist aber kein unumstößliches Naturgesetz. Fusionsforscher, zumal vom europäischen ITER-Vorläufer beim JET (Joint European Torus) im englischen Culham, fordern seit Jahren eine deutliche Erhöhung der Gelder für Forschung, weil sich so die gesamten Entwicklungsarbeiten beschleunigen ließen. Dann wäre die Fusion nicht erst ab 2050, sondern vielleicht schon ab 2025 oder 2030 anwendungsreif. In der Tat sind die beim Wendelstein investierten Summen ziemlich mickrig, nimmt man als Maßstab den vieltausendfachen Milliardengewinn, den die Menschheit hätte, wäre erst die Kernfusion ihre Hauptstromquelle anstelle der ineffizienten heutigen fossilen Quellen wie Kohle, Gas und Erdöl und auch anstelle der diesen gegenüber schon wesentlich effizienteren Kernspaltungsreaktoren.

Optimal: die Kombination mit der Raumfahrt

Zum Durchbruch für die Fusionstechnik gehört die Möglichkeit, Helium als Brennstoff in großen Mengen aus dem Weltraum zu besorgen. Während auf der Erde selbst etwa 10 Tonnen Helium-3 vorhanden sind, schätzt man die Vorräte auf dem Mond auf eine Million Tonnen. Beispielsweise ließe sich der heutige Jahresstrombedarf Chinas, der 220 Mio. Tonnen Kohle erfordert, mit nur 8 Tonnen Helium-3 decken, die USA benötigten jährlich 25 Tonnen. Es macht also viel Sinn, die Raumfahrt zum Mond und den Aufbau vollautomatisierten Heliumbergbaus dort energisch und parallel zu den Fusionsforschungen auf der Erde selbst voranzutreiben.

Der Leiter des chinesischen Mondforschungsprogramms, Ouyang Ziyuan, gab am 11. Januar anläßlich einer Preisverleihung für das „Lunar Probe Project“ einen Einblick in entsprechende Planungen: „Chinas Raumfahrzeuge können nicht nur den Mond erreichen, sie können auch auf dem Mond landen und damit eine solide Grundlage für zukünftige bemannte und Gesteinsproben-Missionen schaffen“, und er fügte hinzu, die in diesem Prozeß entstehenden ständigen Mondbasen könnten auch dazu dienen, die zukünftige Energieversorgung der Erde zu sichern.

Auch die indische Raumfahrtagentur ISRO erforscht entschlossen Möglichkeiten für den Bau von Mondbasen. Der frühere ISRO-Vorsitzende, Prof. U.R. Rao, bekräftigte in Bangalore am 27. Januar, der Mond bilde eine überaus reiche Quelle von Helium-3 als Brennstoff für die Kernfusion, womit eines Tages der Energiebedarf der Erde für mehrere Jahrtausende gedeckt werden könne.

Bleibt die Frage, ob man in ein paar Jahren nur chinesische und indische Ingenieure auf dem Mond sehen wird, oder ob es dort nicht auch etwas für deutsche Bergbauexperten zu tun gibt? Wer sich für Greifswald einsetzt, muß konsequenterweise auch zum Mondprojekt ein Bekenntnis abgeben. Man hätte damit eine Zukunft für den nordrhein-westfälischen Bergbau, einschließlich der Fertigung von Bergbautechnik, und anläßlich der NRW-Landtagswahlen im Mai sollte man dies zum Thema machen.





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