Dem deutschen Fusionsexperiment Wendelstein 7-X gelingt ein neuer Weltrekord auf dem Weg zur sauberen Energie der Zukunft

Tief im Norden Deutschlands, in der ruhigen Hansestadt Greifswald, arbeiten Forschende seit vielen Jahren an einer der größten wissenschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit, nämlich der Nutzbarmachung jener gewaltigen Energie, die auch die Sonne und die fernen Sterne zum Leuchten bringt. Nun ist ihnen mit der Anlage Wendelstein 7-X ein bedeutender Durchbruch gelungen.

Was Kernfusion bedeutet

Bei der Kernfusion verschmelzen unter enormem Druck und bei unvorstellbar hohen Temperaturen die Kerne leichter Wasserstoffatome zu einem schwereren Element, wobei gewaltige Mengen an Energie frei werden. Genau dieser Vorgang liefert seit vielen Milliarden von Jahren die Kraft, die unsere eigene Sonne mit ihrem hellen Licht erstrahlen lässt.

Der große Reiz dieser Technologie liegt darin, dass sie im Idealfall eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle darstellt, die weder klimaschädliches Kohlendioxid ausstößt noch langlebigen und gefährlichen Atommüll hinterlässt. Aus genau diesem Grund gilt die Fusion vielen Fachleuten als eine der größten Hoffnungen für eine wirklich saubere Zukunft.

Ein besonderer Reaktortyp

Um ein solches Feuer der Sterne hier auf der Erde kontrolliert zu bändigen, muss das extrem heiße Gas, das sogenannte Plasma, sicher eingeschlossen werden, damit es die empfindlichen Wände der Anlage niemals berührt. Bei Wendelstein 7-X übernimmt diese äußerst schwierige Aufgabe ein ausgeklügeltes und hochkomplexes System aus sehr starken Magnetfeldern.

Die Anlage gehört zu einer besonderen Bauart, die als Stellarator bezeichnet wird und sich durch ihre verdrehten, geradezu kunstvoll geformten Magnetspulen deutlich von anderen Reaktoren unterscheidet. Wendelstein 7-X ist dabei die weltweit größte und leistungsfähigste Anlage dieser besonderen Art und zieht Forschende aus vielen verschiedenen Ländern an.

Der neue Weltrekord

Im Frühjahr des Jahres zweitausendfünfundzwanzig gelang dem großen internationalen Forschungsteam schließlich ein bemerkenswerter Erfolg, der in der gesamten Fachwelt für außerordentlich großes Aufsehen sorgte. Es schaffte es, einen entscheidenden Kennwert für die Güte eines Fusionsplasmas über eine für solche Versuche erstaunlich lange Zeitspanne stabil aufrechtzuerhalten.

Über einen Zeitraum von rund dreiundvierzig Sekunden hielten die Forschenden diesen sehr wichtigen Wert auf einem völlig neuen Spitzenniveau und übertrafen damit vergleichbare Bestmarken, die zuvor von anderen Reaktortypen gehalten worden waren. Was auf den ersten Blick recht kurz erscheinen mag, ist in dieser Forschung ein gewaltiger Schritt nach vorne.

Der Schlüssel zum Erfolg

Ein ganz entscheidender Baustein für diesen Erfolg war ein neuartiges Gerät, das während des laufenden Betriebs immer wieder winzige, tiefgefrorene Kügelchen aus Wasserstoff mit hoher Geschwindigkeit in das heiße Plasma hineinschießt. Auf diese kluge Weise wird der brennende Kern der Anlage ganz kontinuierlich mit frischem Brennstoff versorgt.

Durch diese ständige und sehr präzise Nachlieferung von Brennstoff lässt sich das empfindliche Plasma über deutlich längere Zeiträume stabil halten, als es in früheren Jahren überhaupt möglich gewesen wäre. Zugleich konnte die Anlage bei einem weiteren Versuch die insgesamt umgesetzte Energiemenge im Vergleich zu früheren Rekorden noch einmal spürbar steigern.

Warum das für das Klima zählt

Die große Bedeutung solcher Fortschritte lässt sich vor allem vor dem Hintergrund der weltweiten Suche nach sauberen Energiequellen verstehen, die dem Klima unseres Planeten nicht weiter schaden. Sollte es eines fernen Tages gelingen, die Fusion zuverlässig für die Stromerzeugung zu nutzen, könnte dies die Energieversorgung der Menschheit von Grund auf verändern.

Anders als Kohle, Öl oder Erdgas würde ein funktionierendes Fusionskraftwerk im Betrieb praktisch keine Treibhausgase freisetzen und wäre zudem auf einen Brennstoff angewiesen, der in großen Mengen und nahezu überall auf der Welt vorhanden ist. Gerade deshalb blicken heute viele Menschen mit sehr großer Hoffnung auf diese noch junge Technologie.

Der lange Weg zum Kraftwerk

Trotz aller berechtigten Begeisterung über den jüngsten Rekord betonen die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler immer wieder, dass bis zu einem tatsächlich einsatzbereiten Kraftwerk noch ein weiter und durchaus mühsamer Weg vor ihnen liegt. Viele schwierige technische Fragen müssen erst noch gelöst werden, bevor an eine breite Nutzung überhaupt zu denken ist.

Dennoch zeigt der Erfolg von Wendelstein 7-X auf eindrucksvolle Weise, dass die Forschung Schritt für Schritt beständig vorankommt und sich ihrem großen Ziel langsam, aber sehr stetig weiter annähert. Für die Menschen in Greifswald und für alle Fusionsbegeisterten in aller Welt ist dieser neue Weltrekord daher vor allem ein starkes Zeichen der Zuversicht.