Fusionsreaktor

Ein Fusionsreaktor erzeugt Energie, indem er Wasserstoffisotope (Deuterium und Tritium) bei über 100 Millionen Grad Celsius verschmilzt. Bei dieser Reaktion entsteht Helium, ein Neutron und gewaltige Mengen Energie. Ein Gramm Fusionsbrennstoff liefert so viel Energie wie acht Tonnen Erdöl. Der Brennstoff ist praktisch unbegrenzt verfügbar: Deuterium kommt im Meerwasser vor, Tritium kann aus Lithium erbrütet werden.

Das Problem ist die Einschließung des Plasmas. Bei 100 Millionen Grad zerstört das Plasma jedes Behältermaterial. Zwei Konzepte konkurrieren: Tokamaks nutzen ringförmige Magnetfelder (ITER, JET), Stellaratoren verwenden verdrehte Magnetspulen (Wendelstein 7-X). Im Dezember 2022 erzielte die National Ignition Facility erstmals eine Fusionszündung per Laser (Trägheitsfusion), bei der mehr Energie freigesetzt als zugeführt wurde. Kommerzielle Fusionskraftwerke werden frühestens in den 2040er Jahren erwartet.

In der Science-Fiction ist Fusionsenergie die Standardtechnologie für interplanetare Raumfahrt. The Expanse nutzt Fusionsantriebe für die Epstein-Drives, die Mars und Asteroidengürtel erreichbar machen. Spider Robinsons Stardance und Robert A. Heinleins Werke setzen Fusion als selbstverständliche Energiequelle voraus.

Gerade die Fusion ist der vielleicht größte Energietraum der Menschheit, weil sie das Versprechen einer nahezu unerschöpflichen, sauberen Quelle mit einem hartnäckigen technischen Problem verbindet. Den Brennstoff liefert im Grunde das Meer, und anders als bei der Kernspaltung entsteht kein langlebiger hochradioaktiver Abfall. Der Haken bleibt die Beherrschung eines Plasmas, das heißer ist als der Kern der Sonne und jedes Gefäß zerstören würde. Genau deshalb setzt die Science-Fiction die Fusion oft als selbstverständliche Grundlage ferner Zukünfte voraus, während die reale Forschung noch um jeden Schritt zu ihrer Zähmung ringt.