US-Forscher melden Durchbruch in der Fusionsforschung

Wie das US-Energieministerium am Dienstag mitteilt, ist US-Wissenschaftler bei der Kernfusion eine Durchbruch gelungen: Sie haben es erstmals geschafft, eine Fusionsreaktion zu erzeugen, die einen Netto-Energiegewinn bringe – ein wichtiger Meilenstein in dem jahrzehntelangen, milliardenschweren Bestreben, eine Technologie zu entwickeln, die unbegrenzte, billige und saubere Energie liefern soll.

«Einfach ausgedrückt ist dies eine der beeindruckendsten wissenschaftlichen Leistungen des 21. Jahrhunderts», so die US-Energieministerin Jennifer Granholm am Dienstag in Washington. Die Ergebnisse wurden von einem Forscherteam in der staatlichen National Ignition Facility (NIF) am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien erzielt.

Ziel der Fusionsforschung ist es, jene Kernreaktion nachzubilden, durch die unsere Sonne Energie erzeugt. Es ist der «heilige Gral» der CO2-freien Energie, den die Wissenschaft bereits seit den 1950er-Jahren verfolgt. Von einer kommerziellen Nutzung ist sie noch mindestens ein Jahrzehnt – vielleicht sogar Jahrzehnte – entfernt. Doch die jüngste Entwicklung wird von der Regierung Biden wahrscheinlich als Bestätigung für die massiven Investitionen der Regierung im Laufe der Jahre angepriesen werden.

Weltweit wurden riesige Summen öffentlicher und privater Gelder in den Wettlauf um den ersten funktionierenden Fusionsreaktor gesteckt. Das Ziel sind Anlagen, die grosse Mengen Strom ins Netz einspeisen können, und zwar ohne CO2-Ausstoss, ohne radioaktiven Abfall und mit weitaus weniger Ressourcen-Verschleiss als für die Nutzung von Sonnen- und Windenergie. Abgesehen von den Vorteilen für das Klima, so die Befürworter, könnte dies dazu beitragen, die ärmeren Teile der Welt mit billigem Strom zu versorgen.

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 – dieser Aggregatzustand entsteht, wenn man ein Gas extrem erhitzt.

Die Meldung aus den USA bedeutet zwar einen grossen Erfolg, aber es dürften noch gewaltige technische und wissenschaftliche Herausforderungen bevorstehen, wie die «Washington Post» schreibt.  So sind zum Bau der Reaktoren Materialien erforderlich, die ausserordentlich schwer zu produzieren sind. Gleichzeitig entstehen bei der Reaktion Neutronen, die eine enorme Belastung für die Geräte darstellen, die sie erzeugen, sodass sie dabei zerstört werden können.

Die Biden-Administration räumt der Fusionsenergieforschung in ihrer Klima- und Energieagenda hohe Priorität ein. Im Rahmen des im Sommer unterzeichneten, riesigen Klimapakets, dem Inflation Reduction Act, könnten den Projekten noch Dutzende Milliarden Dollar an Subventionen und Zuschüssen winken. Und trotzdem bleibt die Frage, ob mithilfe dieser riesigen Investitionen die Technologie rechtzeitig perfektioniert werden kann, um den Klimawandel zu stoppen.