Durchbruch bei der Kernfusion – Frühes Weihnachtsgeschenk oder Mogelpackung?

Von Aaron Kimmig

Am 14. Dezember dieses Jahres verkündete das US-amerikanische Energieministerium die erstmalige Zündung einer Kernfusion auf der Erde, in der Fachsprache „Ignition“ genannt. Dies bedeutet, dass durch eine künstlich hervorgerufene Kernfusionsreaktion mehr Energie gewonnen wurde als zum Erhitzen des dafür verwendeten Brennstoffes auf mehrere Millionen Grad aufgewendet werden musste. Im Fusionsexperiment der amerikanischen National Ignition Facility wurden 192 mehrfach verstärkte Laser auf eine mit Tritium und Deuterium gefüllte Brennstoffkapsel ausgerichtet. Für einen Bruchteil einer Sekunde haben die Laser mit einer Energie von etwa zwei Megajoule die Brennstoffkapsel so sehr erhitzt, dass in ihr eine Kernfusion des darin enthaltenen Tritiums und Deuteriums stattgefunden hat, durch die etwa drei Megajoule an Energie freigesetzt wurde. Eine Energieausbeute von plus 50 Prozent, das hört sich doch gut an!

Und weil es so gut klingt, hat US-Energieministerin Granholm eine Pressekonferenz dazu abgegeben, um die folgenden Worte loszuwerden:

So, what does this accomplishment do? Two things.

First: It strengthens our national security because it opens a new realm for maintaining a safe secure and effective nuclear deterrant in an age where we do not have nuclear testing. Ignition allows us to replicate for the first time certain conditions that are found only in the stars and the sun.

And the second thing it does, of course is that this milestone moves us one significant step closer to the possibility of zero carbon abundant fusion energy powering our society.

In deutscher Übersetzung:

Was bringt uns diese Errungenschaft also? Zwei Dinge.

Erstens: Sie stärkt unsere nationale Sicherheit, weil sie einen neuen Bereich für die Aufrechterhaltung einer sicheren und wirksamen nuklearen Abschreckung in einem Zeitalter eröffnet, in dem wir keine Atomtests haben. Die Zündung ermöglicht es uns, zum ersten Mal bestimmte Bedingungen zu reproduzieren, die nur in den Sternen und der Sonne zu finden sind.

Und zweitens bringt uns dieser Meilenstein natürlich einen bedeutenden Schritt näher an die Möglichkeit, unsere Gesellschaft mit kohlenstofffreier und reichhaltig verfügbarer Fusionsenergie zu versorgen.

In den zumeist euphorischen Meldungen der Presse und den Kommentarspalten des Internets geht jedoch unter, dass diese Zündung einige Einschränkungen hat:

Zwar enthielten die Laserstrahlen nur zwei Megajoule Energie, jedoch wurde zur Erzeugung der Laserstrahlen ein Vielfaches an Energie aufgewendet. Das Netto-Energiedefizit beläuft sich auf weit über 90 Prozent.
Die freigesetzte Energie kann mit dem derzeitigen Aufbau des Experiments nicht praktisch genutzt werden. Es ist fraglich, ob es bei dieser Art der Zündung durch Laser jemals praktisch möglich sein wird.
Um eine erneute Zündung durchzuführen, muss das Experiment fast einen ganzen Tag lang wiederaufgebaut werden.
Das benötigte Tritium für den Brennstoff ist nicht massentauglich – es kostet aktuell pro Gramm über 20.000 Euro.

Die US-Energieministerin ist trotzdem begeistert:

Simply put: This is one of the most impressive scientific feats of the 21st century. Or as the president might say – I do think he probably did say: This is a BFD (Anm.: big f**king deal).

Zu Deutsch:

Einfach gesagt: Dies ist eine der beeindruckendsten wissenschaftlichen Leistungen des 21. Jahrhunderts. Oder wie der Präsident sagen könnte – ich denke, er hat es wahrscheinlich gesagt: Das ist eine verdammt große Sache.

Trotz der letzten Fortschritte in der Fusionstechnik handelt sich nur um einen symbolischen Durchbruch. Der Zeitpunkt der Meldung könnte aber besser nicht sein: Während viele Menschen abwägen müssen, ob sie sich lieber Heizung, Kraftstoff oder Essen leisten wollen, sind die Botschaften aus den USA die richtigen, um endlich auch den wissenschaftlich interessierten Bürger, dem langsam Zweifel an den grünen Geschichten aufgekommen waren, von den wirklichen Folgen der aktuellen grünen Politik abzulenken. Denn diese Politik wird im Gegensatz zur allgemeinen Auffassung nicht im besten Interesse des Volkes gemacht.

Es bleibt dabei: Zum Julfest, in der heutigen längsten Nacht des Jahres, können wir das Sonnenfeuer auf der Erde noch nicht entzünden. Für eine gute Weihnachtsgeschichte reicht die Meldung vom großen Bruder aber allemal.

Ergänzung vom 26.12.2022 nach Hinweis eines aufmerksamen Lesers: Streng genommen ist bereits durch den ersten erfolgreichen Test einer Wasserstoffbombe auf der Erde eine Kernfusionsreaktion mit einer Netto-Energieausbeute gelungen. Dies ist allerdings im Gegensatz zum Experiment der NIF-Forscher nicht im Labor geschehen.

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Beitragsbilder:
1.: Symbolbild einer Brennstoffkapsel: Illustration vom Lawrence Livermore National Laboratory (Public Domain)
2.: Bild der Pressekonferenz: Screenshot aus der PK des Energieministeriums. Zu sehen ist die US-Energieministerin Granholm (https://www.energy.gov/articles/doe-national-laboratory-makes-history-achieving-fusion-ignition und https://www.youtube.com/watch?v=K2ktAL4rGuY&t=485s)