Nachhaltige und kohlenstoffarme Energie

Forscher stellen Fusionsenergie-Rekord auf

9. Februar 2022, 11:23 Uhr | Kathrin Veigel
Jet Eurofusion Forschungszentrum Jülich
Innenansicht der Kernfusions-Versuchsanlage Joint European Torus (JET), die im britischen Oxfordshire steht.
© UKAEA

Dass Fusionsenergie sichere, nachhaltige und kohlenstoffarme Energie liefern kann, haben Wissenschaftler jetzt unter Beweis gestellt: In der Kernfusions-Versuchsanlage JET setzten Fusionsreaktionen während eines fünf Sekunden dauernden Plasma-Pulses 59 Megajoule Energie in Form von Wärme frei.

Fusionsbrennstoff hat einige Vorteile zu bieten: So enthält ein Kilogramm davon etwa das Zehnmillionenfache an Energie im Vergleich zu einem Kilogramm Kohle, Öl oder Gas. Außerdem werden bei seiner Verwendung keine Treibhausgase freigesetzt, und Fusionsreaktoren könnten einen erheblichen Teil des globalen Energiebedarfs decken – und das für viele tausend Jahre. Diese Energiequelle nutzbar zu machen ist das Ziel von Eurofusion. Das von der Europäischen Kommission kofinanzierte Konsortium hat nun einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg dahin erreicht.

Die Forscherinnen und Forscher von Eurofusion – 4.800 Experten, Studenten und Mitarbeiter aus ganz Europa, zu denen auch Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich gehören – setzten mit der Kernfusions-Versuchsanlage Joint European Torus (JET) einen Rekord von 59 Megajoule an anhaltender Fusionsenergie frei.

»Die Wissenschaftler verdoppelten damit den bisherigen Rekord von 21,7 Megajoule, der bereits im Jahr 1997 in JET erreicht wurde«, erklärt Prof. Christian Linsmeier, Leiter des Jülicher Instituts für Plasmaphysik. Die Experten des Instituts sind seit Beginn des Projekts an JET beteiligt, und haben unter anderem für die Anlage eine neue Brennkammerwand für die Bereiche, die höchste Wärme und Teilchenlasten empfangen, entworfen und gebaut. Sie besteht vollständig aus Wolfram – dem Material mit dem höchsten Schmelzpunkt. Dieses erst bei 3422 °C schmelzende Metall soll später auch bei dem JET-Nachfolgerprojekt ITER eingesetzt werden. 

JET ist eine europaweit gemeinsam betriebene Versuchsanlage zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren des gegenwärtig leistungsfähigsten Typs Tokamak. Die im britischen Oxfordshire gelegene Anlage nahm 1983 ihren Betrieb auf und ist derzeit der größte Fusionsrektor dieser Art.

Die Anlage, in der Temperaturen zehnmal heißer als im Zentrum der Sonne erreicht werden, ist ein wichtiger Prüfstand für ITER. JET kann ähnliche Bedingungen wie ITER und künftige Fusionskraftwerke erreichen und ist der einzige Tokamak der Welt, der mit demselben Deuterium-Tritium-Brennstoffgemisch betrieben werden kann, das für diese Anlagen vorgesehen ist.

ITER ist ein internationales Fusionsforschungsprojekt mit Sitz in Südfrankreich und soll, unterstützt von sieben Mitgliedern (China, Europäische Union, Indien, Japan, Südkorea, Russland und USA), die wissenschaftliche und technologische Machbarkeit der Fusionsenergie demonstrieren.


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