Logo Anti-Atom-Sonne – Link zur Startseite
Die Baustelle des Fusionsreaktors ITER aus der Vogelperspektive

Kernfusion: zu teuer, zu kompliziert, zu spät

Ein altes englisches Sprichwort sagt: "Wenn es zu schön erscheint, um wahr zu sein, ist es das vermutlich auch." Genau das trifft auf die Kernfusion zu. Trotz vereinzelter Teilerfolgsmeldungen bleibt sie ein Luftschloss. Ein (bisher nur theoretisch möglicher) produktiver Einsatz käme viel zu spät, um die Klimakrise zu lösen. Zudem ist die Technologie bei Weitem nicht so sicher und harmlos, wie es oft suggeriert wird.

Seifenblase Kernfusion

Seit mehr als sieben Jahrzehnten wird an der Kernfusion geforscht, ohne dass eine kommerzielle Nutzung in Reichweite gerückt wäre. Trotzdem präsentieren Politik und Öffentlichkeit die Technologie als Lösung für Klimakrise und Energieknappheit – so als stünde ihr Einsatz unmittelbar bevor.

"Wenn über Kernfusion berichtet wird, dann sind Superlative, Weltrekorde und Durchbrüche ein weit verbreitetes Stilmittel. (... ) Nicht nur für Laien ist es bei dem zu beobachtenden üppigen Gebrauch reißerischer Sprache schwierig bis unmöglich einzuschätzen, welche tatsächliche Relevanz Meldungen dieser Art für die praktische Umsetzung von Fusionskraftwerken haben.“ 1

Die Gründung zahlreicher Fusions-Start-ups in Deutschland und anderswo spiegelt das wachsende Interesse an der Technologie wider. Sie ist aber kein Zeichen für eine bevorstehende Markteinführung. Der Hype um Kernfusion schafft seine eigene Nachfrage: Staatliche Fördergelder, Kooperationen mit Forschungsinstituten und Investitionen von Risikokapitalgeber*innen machen die Entwicklung attraktiv – unabhängig davon, ob jemals ein marktreifes Produkt entsteht. Seit den 1950er Jahren gilt die Kernfusion als Energie der Zukunft – und wird es wohl auch bleiben.

SICHER UND SAUBER?

Tritium ist radioaktiv und bei der Fusion entstehen schnelle Neutronen, die stabile Atomkerne in den Reaktorwänden in radioaktive Isotope umwandeln. Die Bauteile eines Fusionskraftwerks müssten wegen der extremen Belastung häufig ausgetauscht werden. Dabei würden große Mengen schwach und mittelradioaktiven Atommülls anfallen. Trotzdem fordern Befürworter*innen der Kernfusion oft Sonderregelungen außerhalb des Atomgesetzes. Doch der Strahlenschutz muss beim Umgang mit Radioaktivität immer an erster Stelle stehen.

Im Vergleich zur Kernspaltung gilt die Kernfusion als sicherer und sauberer. Maßstab muss jedoch der heutige Stand der Technik im Energiesystem sein: Wind und Sonne sind günstig, erzeugen keine radioaktiven Abfälle und sind bereits heute verfügbar.

Teuer, teurer, Kernfusion?

Die tatsächlichen Kosten der Fusionsstromerzeugung sind noch spekulativ – doch eines ist sicher: Die Technologie erfordert immense Investitionen. Aufgrund der enormen technischen Komplexität werden sich Kostensenkungen bei Bau und Betrieb nur begrenzt realisieren lassen. Fusionskraftwerke werden deshalb wohl dauerhaft eine der teuersten Energiequellen bleiben.

Proliferationsrisiken - Atomwaffen für alle?

Kernfusionskraftwerke könnten die Verbreitung von Atomwaffen erleichtern:

  • Tritium ist ein wichtiger Bestandteil von Nuklearwaffen und wird direkt per Kernfusion erbrütet. Dabei könnte es unbemerkt für militärische Zwecke abgezweigt werden.

  • Mithilfe von Fusionsneutronen kann aus Uran Plutonium produziert werden – ein weiterer Baustein von Atomwaffen.

  • Hinzu kommt ein DualUseEffekt: Die Forschung an Magnet- und Trägheitsfusion liefert Wissen und Technologien, die für militärische Zwecke nutzbar sind.

Kernfusion und Energiewende

Neue Start-ups kündigen erste Testreaktoren teils bereits für 2035 an, obwohl sie – wenn überhaupt – erst deutlich später realisierbar wären. Selbst im optimistischsten Fall kämen sie viel zu spät, um zum Erreichen der Klimaziele bis 2050 beizutragen. Für den Klimaschutz sind Kernfusionsreaktoren irrelevant.

Hinzu kommt: Ein Stromsystem auf Basis von Erneuerbaren braucht Flexibilität, Speicher und intelligente Steuerung. Kernfusionskraftwerke wären hingegen groß und träge – sie könnten erneuerbare Energien nicht sinnvoll ergänzen.

Was braucht es stattdessen?

Der konsequente Ausbau erneuerbarer Energien sowie Investitionen in moderne Stromnetze, Speichertechnologien und Energieeffizienz sind die Grundlage für eine erfolgreiche Energiewende. Hier liegen die entscheidenden Hebel.

Träume von Kernfusion lenken von echten Lösungen ab. Schon die anhaltende Diskussion um die Seifenblase Kernfusion schürt Zweifel an der Energiewende, verunsichert Investor*innen und verzögert die dringend notwendige Modernisierung des Stromsystems.

None

Flyer: Seifenblase Kernfusion

Bestelle jetzt unseren neuen Flyer „Seifenblase Kernfusion“. »

Kernfusion im Strahlenschutzgesetz – reicht das?

zum Blog »
Was passiert bei der Kernfusion?
  • Die Sonne als Vorbild

    Im Inneren der Sonne sind Temperatur, Druck und Dichte so hoch, dass Atomkerne verschmelzen. Dabei wird enorm viel Energie frei, die als Licht und Wärme auf die Erde gelangt.

    Auf der Erde will man diese Energiequelle mittels Kernfusion nachbilden, doch weder der hohe Druck noch die hohe Dichte können hier dauerhaft bereitgestellt werden. Daher sind extrem hohe Temperaturen von über 100 Millionen Grad Celsius notwendig, damit Atomkerne miteinander verschmelzen – in der Regel die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium zu Helium. Bisher ist die Kernfusion auf der Erde nur im Labormaßstab gelungen.

    Dabei haben Forschende, betrachtet man die gesamte Anlage, stets deutlich mehr Energie eingesetzt als gewonnen. Kernfusionsreaktoren sollen die Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen im großen Maßstab nutzen. Ob das machbar ist, ist jedoch offen.

    Schematische Darstellung eines Deuteriummoleküls mit einem Tritiummoleküls zu Helium und einem freien Neutron.

  • Das Prinzip der Magnetfusion

    Bei der Magnetfusion wird ein Gas aus verschiedenen Wasserstoffisotopen so stark erhitzt, dass die Atomkerne und die Elektronen getrennt werden – es entsteht ein sogenanntes Plasma, in dem Kerne miteinander verschmelzen. Das heiße Plasma wird mithilfe eines starken Magnetfelds eingeschlossen, damit es die Reaktorwände nicht berührt.

    Je nach Form des Magnetfelds unterscheidet man zwei Bauformen.

    Das ringförmige Magnetfeld eines Tokamaks wird teils durch äußere Magneten, teils durch das Plasma selbst erzeugt. Bekanntestes Beispiel ist ITER, der aktuell in Südfrankreich gebaut wird. Ein Stellarator dagegen erzeugt mit äußeren Spulen ein verdreht spiralförmiges Magnetfeld. Ein Beispiel ist Wendelstein 7-X am Max-Planck-Institut in Greifswald.

    Probleme der Magnetfusion

    1. Brennstoffversorgung: Deuterium lässt sich aus Wasser gewinnen, Tritium hingegen kommt nicht natürlich vor und ist kurzlebig. Ein Reaktor müsste daher den Großteil seines Brennstoffs selbst erzeugen („erbrüten“). Ob und wie das zuverlässig funktionieren wird, ist unklar.

    2. Materialbeständigkeit: Die Wände eines Reaktors wären einem starken Bombardement durch energiereiche Neutronen ausgesetzt. Noch ist offen, ob es Materialien gibt, die diesen Bedingungen lang genug standhalten.

    3. Plasmastabilität: Das Plasma ist so heiß, dass es die Reaktorwände nicht berühren darf. Wie sich ein solches Plasma dauerhaft kontrollieren lässt, ist nicht vollständig gelöst.

  • Das Prinzip der Trägheitsfusion

    Bei der Trägheitsfusion wird eine winzige Brennstoffkapsel für einen sehr kurzen Moment extrem zusammengedrückt, meist mit starken Lasern – deshalb spricht man auch von Laserfusion. Die Trägheitsfusion hat ihren Ursprung in der Entwicklung von Atomwaffen. Die wichtigsten Forschungsanlagen für die Trägheitsfusion stehen in den USA, Frankreich und Japan.

    Probleme der Trägheitsfusion

    1. Energieeffizienz: Ein Kraftwerk müsste deutlich mehr Energie produzieren als der Laser verbraucht. Ein solcher Nettoenergiegewinn ist bisher nicht erreicht.

    2. Repetition und Technik: In einem Kraftwerk müssten Zündungen mehrmals pro Sekunde stattfinden. Die notwendige Laserleistung, Präzision und Haltbarkeit der Anlagen sind bisher nicht realisiert.

    3. Material und Reaktorbelastung: Auch bei der Laserfusion belasten energiereiche Neutronen Reaktorwände und Bauteile stark. Geeignete Materialien und langlebige Reaktorkonzepte sind noch nicht entwickelt.

    Sowohl bei der Magnet als auch bei der Trägheitsfusion sind die offenen Fragen so entscheidend, dass jede einzelne das Aus für die Kernfusion als Energiequelle bedeuten kann.

.ausgestrahlt fordert

  • Klimakrise JETZT bekämpfen! – Verfügbare Ressourcen müssen konsequent in die Energiewende fließen.

  • Fusionsforschung beenden – ITER stoppen!

  • Kernfusion muss unter das Atomgesetz fallen! - Auch für die Kernfusion muss der bestmögliche Strahlenschutz gelten.

zum Weiterlesen