Energie der Zukunft oder kompletter Reinfall? - Fusionsenergie erklärt

In unserem Universum wird mit Energie bezahlt.

Dank ihr haben wir Licht, zu essen und unsere Computer.

Gewinnen können wir sie ganz unterschiedlich:

mit fossilen Brennstoffen, Atomspaltung oder Fotovoltaik.

Aber sie alle haben ihre Nachteile.

Fossile Brennstoffe sind hochgiftig.

Atomabfall ist ... na ja ... Atomabfall halt.

Und bis jetzt gibt es nicht genug Batterien,

um Sonnenlicht zu speichern.

Aber die Sonne scheint unendlich viel Energie zu haben.

Gibt es vielleicht einen Weg, die Sonne nachzubauen?

Lässt sich ein Stern einfangen?

(Surren)

(Spielerische Musik)

Die Sonne scheint durch Kernfusion.

Kurz gesagt ist Fusion ein thermonuklearer Prozess.

Das heißt, dass alles so unglaublich heiß ist,

dass die Atome ihre Elektronen verlieren.

Es entsteht ein Plasma,

in dem Atomkerne und Elektronen frei herumschwirren.

Weil Atomkerne alle positiv geladen sind,

stoßen sie einander ab.

Um das zu überwinden,

müssen die Atomkerne richtig, richtig schnell sein.

Richtig schnell bedeutet hier, richtig heiß.

Millionen von Grad Celsius.

Sterne ermogeln sich diese Temperaturen.

Durch ihre große Masse ist der Druck in ihrem Kern so hoch,

dass die nötige Hitze entsteht,

um die Atomkerne zu schwereren Kernen zu fusionieren.

Das setzt Energie frei.

Und genau diese Energie sollen neue Kraftwerke nutzbar machen,

mit sogenannten Fusionsreaktoren.

Auf der Erde ist es unmöglich,

Fusion durch bloße Gewalt zu erzwingen.

Wollen wir einen funktionierenden Fusionsreaktor bauen,

müssen wir also schlau sein.

Bis jetzt gibt es zwei Arten, Plasma stark genug zu erhitzen,

um eine Fusion zu erreichen.

Bei der einen wird das Plasma mittels eines Magnetfelds

in eine donutförmige Kammer gedrückt, in der die Reaktion abläuft.

In solchen Reaktoren mit sogenanntem Magneteinschluss,

etwa im ITER-Reaktor in Frankreich,

kühlt flüssiges Helium supraleitende Elektromagnete

fast bis zum absoluten Nullpunkt ab.

Das bedeutet, dass darin mit die größten Temperaturunterschiede

des Universums herrschen.

Die andere Art von Reaktor arbeitet mit sogenanntem Trägheitseinschluss.

Mit Hochleistungslasern

wird die Oberfläche eines Brennstoffpellets erhitzt,

bis es implodiert.

Kurzeitig ist es heiß und dicht genug für eine Fusion.

An der National Ignition Facility in den USA

wird einer der stärksten Laser der Welt

genau für solche Fusionsexperimente benutzt.

Bis jetzt sind das alles aber nur Experimente.

Noch ist die Technologie in der Entwicklungsphase.

Wir kriegen die Fusion zwar hin,

stecken aktuell aber mehr Energie in die Experimente

als wir daraus gewinnen.

Es wird noch dauern, bis die Technologie sich kommerziell lohnt.

Falls das überhaupt klappt.

Vielleicht ist ein rentables Fusionskraftwerk

auf der Erde unmöglich.

Aber schaffen wir es doch,

könnten wir aus einem einzigen Glas Meerwasser

so viel Energie gewinnen wie mit der Verbrennung eines ganzen Ölfasses.

Und das quasi ohne Abfall.

Als Brennstoff benutzen Fusionsreaktoren

nämlich Wasserstoff oder Helium.

Und Meerwasser ist voll von Wasserstoff.

Leider tut es aber nicht irgendein dahergelaufener Wasserstoff.

Die Reaktion braucht spezielle Isotope

namens Deuterium und Tritium, die mehr Neutronen haben.

Deuterium ist sehr stabil und existiert zur Genüge im Meer.

Aber mit Tritium ist es etwas schwieriger.

Es ist radioaktiv.

Und möglicherweise existieren nur gerade 20 Kilogramm davon

auf der ganzen Welt - hauptsächlich in Atomwaffen.

Deshalb ist es unglaublich teuer.

Vielleicht brauchen wir für Deuterium

einen anderen Fusionspartner als Tritium.

Helium-3, ein Heliumisotop könnte passen.

Leider ist es ebenfalls sehr, sehr selten auf der Erde.

Aber da könnte der Mond helfen.

Über Milliarde von Jahren könnten Sonnenwinde auf dem Mond

riesige Helium-3-Ablagerungen gebildet haben.

Statt Helium-3 herzustellen,

bauen wir es eben einfach ab.

Sieben wir das Helium aus dem Mondstaub,

wäre gas genug Brennstoff,

um die ganze Welt für Tausende von Jahren mit Energie zu versorgen.

Ein Grund mehr für eine Mondbasis, falls du noch Argumente brauchst.

Vielleicht hört es sich gefährlich an, eine Minisonne zu bauen.

Tatsächlich wäre es aber sehr viel sicherer

als die meisten anderen Kraftwerke.

Ein Fusionsreaktor ist kein Atomkraftwerk,

und löst keine Katastrophe aus.

Funktioniert der Einschluss nicht richtig,

dehnt sich das Plasma einfach etwas aus, kühlt ab

und die Reaktion stoppt.

Kurzum: Es ist keine Bombe.

Bei einem Leck könnten radioaktive Brennstoffe wie Tritium

der Umwelt schaden.

Zusammen mit Sauerstoff könnte es radioaktives Wasser bilden.

Gefährlich, wenn es versickert.

Da es aber nie mehr

als ein paar wenige Gramm Tritium auf einmal braucht,

wäre es schnell verdünnt, sollte es austreten.

Wir könnten also unendlich Energie produzieren

ohne Umweltverschmutzung - einfach nur aus Wasser.

Also, wo ist der Haken?

Die Kosten!

Wir wissen einfach nicht, ob sich Fusionsenergie

jemals kommerziell lohnen wird.

Selbst, wenn die Reaktoren funktionieren,

sind sie vielleicht zu teuer, um sie wirklich zu bauen.

Der größte Nachteil ist,

dass sich die Technologie noch nicht bewährt hat.

Das Ganze ist eine Billiarden-Euro-Wette.

Vielleicht sollten wir das Geld in saubere Energie stecken,

von der wir wissen, sie funktioniert.

Sollten wir also besser unsere Verluste begrenzen?

Vielleicht ist die Chance auf unendlich viel saubere Energie

das Risiko aber doch wert.

(Sphärische Musik, Vogelgezwitscher)