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Fusionsreaktor Iter : Das lange Warten auf die Zündung

Hier entsteht der Fusionsraktor Iter. Bild: Iter Organization

Der Fusionsreaktor Iter ist das größte Forschungsprojekt der Welt. Wird der „Sonnenofen“ die Antwort auf alle Energiefragen liefern oder scheitern? Ein Baustellenbesuch in Südfrankreich.

          Betreten verboten:  Siebzehn Meter tief und mehrere Fußballfelder groß ist Europas größte Baustelle, die man nur mit einer gesonderten Erlaubnis für kurze Zeit und nur unter Aufsicht besichtigen darf und dann nur von oben. Die Wände der Baugrube sind vor Abbruch mit Beton gesichert, im Inneren wuchten riesige Kräne tonnenweise Stahl umher oder greifen mit ihren langen Armen nach allerlei Material. So groß wie Ameisen wirken die Arbeiter, die unermüdlich  schweißen, vermessen, hämmern, Stahlmatten und Eisenträger verlegen. Ingenieure beratschlagen in Grüppchen, was als nächstes zu tun ist.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Es herrscht Hochbetrieb auf dem Gelände des südfranzösischen Forschungszentrums Cadarache, dreißig Kilometer nordöstlich von Aix-en-Provence. Denn die Zeit drängt. In sechs Jahren soll hier, wenn alles planmäßig verläuft, der internationale Fusionsreaktor Iter fertiggestellt sein und bald darauf in Betrieb gehen. Dann könnten die Wissenschaftler endlich demonstrieren, dass eine Energiegewinnung wie auf der Sonne durch die kontrollierte Fusion der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium zu Helium technisch machbar ist.

          Gefangenes Plasma

          Im Inneren von Iter soll für mehrere Minuten das Fusionsfeuer aufrechterhalten und mindestens das Zehnfache der ursprünglich aufgewendeten Heizleistung von fünfzig Megawatt erzeugt werden - also 500 Megawatt. „Das wäre das erste Mal, dass man mit der Kernfusion mehr Energie erzeugt als man zuvor hineingesteckt hat“, sagt Henrik Bindslev, Direktor von F4E, (Fusion for Energy), der Agentur, ,die  die 29 europäischen Länder und die Schweiz  am internationalen Iter-Projekt repräsentiert. „Eine Herausforderung für uns.“  Das Wort „challenge“ fällt an diesem Tag viele Mal.

          Außer an den rein physikalischen Zielen sind die Wissenschaftler von Iter an der Entwicklung neuer Techniken  für ein zukünftiges Fusionskraftwerk interessiert, das erstmals Strom durch die Verschmelzung von Atomkernen gewinnen soll. Demo könnte aber erst frühestens im Jahr 2050 zur Verfügung stehen, sagt Binslev, der bis 2012 am europäischen Fusionsreaktor „Jet“ im britischen Culham, gearbeitet hat. Mit Iters kleinerem Vorgänger und derzeit weltweit größtem Fusionsreaktor hatte man 1997 erstmals eine Ausbeute von 60 Prozent erreicht. 

          Mit Iter will man unter anderem das Verhalten und die Beständigkeit verschiedener Materialien und Konstruktionsweisen unter starker Neutronenbestrahlung testen. Die Neutronen entstehen als Nebenprodukte bei der Kernfusion und lösen Kernreaktionen aus, wo sie auftreffen, was unweigerlich zu  Materialverschleiß führt. Für die Experimente soll Iter mindestens fünfzehn Jahre lang in Betrieb sein.

          Illustration Fusionsreaktor Iter

          Das Herzstück des Fusionsreaktors Iter - ein sogenannter Tokamak - wird, wenn er fertiggestellt ist, eine Höhe von dreißig Metern und einen Durchmesser von 40 Metern haben, wie man bislang nur auf Grafiken und Modellen ersehen kann. Iter gleicht einem überdimensionalen reifenartigen Gefäß (Torus). In dessen Innerem werden Deuterium- und Tritiumatome auf hundert Millionen Grad und mehr aufgeheizt - eine Temperatur, wie sie auch im Inneren der Sonne herrscht. Dabei lösen sich die Elektronen von den Atomkernen, und es bildet sich ein Plasma. Starke Magnetfelder, die von stromdurchflossenen supraleitenden Spulen, aber auch durch einen im Plasma fließenden Strom erzeugt werden, schließen die heißen Tritium- und Deuteriumkerne ein und halten sie von den Wänden fern. Jeder Kontakt  mit den Außenwänden würde das Plasma zerstören und die Fusionsreaktionen unterbinden.

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