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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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ITER: Traum von der unerschöpflichen Energiequelle |
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| | | ITER - der Internationale Thermonukleare Experimentalreaktor - ist eines der größten Forschungsprojekte weltweit, auf 30 Jahre angelegt und geschätzte zehn Milliarden Euro teuer. Dahinter steht der Traum von der unerschöpflichen Energiequelle, die jegliche irdischen Versorgungsprobleme ein für alle Mal lösen soll und darüber hinaus als sichere und saubere Technik gilt. |
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Mit dem Experimentalreaktor wollen die USA, Kanada, Russland, Japan, China und die EU gemeinsam die Kernfusion auf ihr Potenzial zur Energiegewinnung untersuchen.
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Kernfusion: Des Energierätsels Lösung? |
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Ihren Befürwortern gilt sie als Lösung für die Energieprobleme der Zukunft: Die Kernfusion verspricht - anders als Erdöl oder Kohle - unerschöpfliche Quellen und unvorstellbar große Energiemengen. Und zwar ohne die Umwelt zu belasten, denn es entstehen kaum Abfallprodukte.
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Abgeschaut von den Sternen |
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Die Technik hat man sich aus dem Kosmos abgeschaut. Seit den 1930er Jahren weiß man, dass die Sonne und andere Sterne ihre Energie aus einer besonderen Form der Kernfusion beziehen: Im Inneren der Himmelsobjekte entsteht Energie durch die Fusion leichter Elemente - im Gegensatz zur Kernspaltung in herkömmlichen Atomkraftwerken.
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Millionen Mal mehr Energie |
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Beispielsweise verschmelzen zwei leichte Wasserstoffatomkerne zu einem schwereren Heliumatom. Dabei wird rund zehn Millionen Mal mehr Energie frei als bei chemischen Prozessen wie der Verbrennung.
Zum Vergleich: Die Fusion von nur einem Gramm Wasserstoff setzt so viel Energie frei, wie bei der Verbrennung von acht Tonnen Erdöl entsteht. Auf dieser Tatsache baut im Übrigen auch die Wasserstoffbombe auf.
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Kontrollierte Fusion zur Energieerzeugung |
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Bei deren gewaltiger Explosion läuft die Kernfusion allerdings unkontrolliert ab. Zur Energieerzeugung muss sie dagegen kontrolliert ablaufen, was seit Jahren weltweit in verschiedensten Forschungsreaktoren untersucht wird.
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ITER soll erstmals netto Energie liefern
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Der experimentelle Fusionsreaktor ITER.
Bei ITER sollen die beiden Wasserstoff-Isotopen Deuterium und Tritium als "Treibstoff" verwendet werden. Deuterium kommt praktisch unbegrenzt im Meerwasser vor, Tritium kann aus einem Leichtmetall gewonnen werden.
Beide Komponenten müssen aufgeheizt werden - das begehrte "Sonnenfeuer" zündet tatsächlich erst bei einer Temperatur von mehr als hundert Millionen Grad Celsius. Der Energieaufwand zur Erzeugung eines solchen Plasmas ist daher immer noch weit höher als der resultierende Gewinn.
ITER soll das ändern und als erster Fusionsreaktor netto Energie liefern, also - zumindest kurzzeitig - mehr Leistung freisetzen, als hineingepumpt werden muss. Man will zeigen, dass es physikalisch und technisch möglich ist, durch Kernverschmelzung Energie zu gewinnen.
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Forschungsreaktor soll diverse Probleme lösen |
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Dafür muss zum einen erstmals ein brennendes und für längere Zeit Energie lieferndes Plasma erzeugt werden. Zudem sollen wesentliche technische Funktionen entwickelt und getestet werden - beispielsweise supraleitende Magnetspulen und das Abführen der erzeugten Wärmeenergie.
Und schließlich müssen diverse Sicherheits- und Umweltfragen beantwortet werden, die sich nach wie vor stellen.
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Was der milliardenschwere Fusionsreaktor ITER letztlich an Ergebnissen liefert, wird sich allerdings erst in rund zehn Jahren zeigen - wenn der Bau der Anlage abgeschlossen sein soll.
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Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
