Durchbruch am ITER-Fusionsreaktor ebnet den Weg für eine Energiequelle, die den Verlauf der Zivilisation verändern kann | Meinung

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Vor kurzem gab es einen Durchbruch bei dem Projekt. 35 Länder – China, die Europäische Union und die Schweiz, Indien, Japan, Korea, Russland und die Vereinigten Staaten von Amerika – haben mit dem Bau des weltweit größten Fusionsreaktors ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) begonnen.

Bald wird ein neuer Stern geboren, ein Stern wie kein anderer: ein künstlicher Stern. Das in Frankreich im Bau befindliche ITER-Projekt soll in fünfzehn Jahren aufleuchten und Energie aus den Kernfusionsreaktionen erzeugen, die in der Sonne und den Sternen stattfinden. Aus wissenschaftlicher und technologischer Sicht wird es eine der größten Errungenschaften der Menschheit sein. Die Schaffung eines künstlichen Sterns und die Erschließung der enormen Menge an erzeugter Energie werden den Verlauf der Zivilisation für immer verändern.

Dem internationalen Team gelang es, die Basis des Reaktors (1.250 Tonnen) im Gebäude zu positionieren – ein wichtiger Meilenstein. 3.000 Menschen werden jetzt den größten „Meccano“ der Welt zusammenbauen, da zehn Millionen Teile aus Tausenden von Fabriken auf der ganzen Welt zu Saint-Paul-lez-Durance zusammenlaufen. Eine große Herausforderung mit engen technischen Spezifikationen und Toleranzen von weniger als einem Millimeter für einige Komponenten.
“Endlich”, werden Skeptiker sagen und daran erinnern, dass sich die Fusionsenergie seit über dreißig Jahren in der Entwicklung befindet, “und für immer dreißig Jahre entfernt sein wird.” Es stimmt, ITER ist vor allem für seine Projektverzögerungen und Kostenüberschreitungen bekannt. Aber der Traum scheint jetzt Wirklichkeit zu werden.

Der ITER „Tokamak“ (russisches Akronym für Toroidkammer mit Magnetspulen) wird ein perfekt geformtes Juwel der Technologie sein. Wahrscheinlich die komplexeste und teuerste Maschine, die jemals von der Menschheit gebaut wurde. Mit den größten Magneten der Welt, der leistungsstärksten Kryoanlage und endlosen Banken von Hochleistungscomputern sind die Ambitionen und die Größe von ITER beispiellos.

Seit 2007 arbeiten die beteiligten Länder zusammen, um erstmals eine erhebliche Menge Energie aus der Wasserstofffusion zu erzeugen. Die ersten Experimente sind für 2025 und der vollständige Nuklearbetrieb für 2035 geplant, obwohl die Geschäftsleitung weiß, dass weitere Verzögerungen unvermeidbar sind. „Die Komplexität des Projekts ist eingebaut“, wie sie früher sagten. Zwischen 2035 und 2040 erwärmt der Reaktor winzige Mengen an Wasserstoffisotopen (nur 2 Gramm) auf 150 Millionen Grad (Plasma), wodurch ihre Kerne wie in der Sonne und den Sternen verschmelzen. Dies sollte eine enorme Wärmeleistung von 500 MW erzeugen.

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Das Projekt wurde 1985 geboren, als Ronald Reagan und Mikhail Gorbachev sich zum ersten Mal in Genf trafen. Sie befürworteten die „breiteste internationale Zusammenarbeit bei der Erlangung [fusion]Energie, die im Wesentlichen unerschöpflich ist. “ ITER ist daher eine „diplomatische Technologie“, da die Idee auch als Ausweg in den Kalten Krieg gesehen wurde. Dann gelang es der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die Tokamak-Technologie als den notwendigen Weg zur Fusionsenergie zu vermarkten.

ITER wird verschiedene Technologien testen, um den Kraftstoff (Tritium) im Tokamak zu züchten – meiner Ansicht nach einer der wertvollsten Beiträge von ITER. Laut Physikern wird ITER es auch ermöglichen, das Verhalten und die Stabilität eines riesigen Plasmas zu untersuchen.

Ich habe fünf Jahre auf der ITER-Website gearbeitet und das Projekt ist atemberaubend. Die Herausforderungen betreffen Technologie, Engineering, Logistik, Management und natürlich Personal. Die ITER-Organisation, die das Projekt verwaltet, beschäftigt derzeit 1.000 Mitarbeiter aus 35 Ländern, die jeweils ihre eigene Kultur, Arbeitsgewohnheiten und für die meisten von ihnen ihre Familie einbringen. Ich erinnere mich, wie ich meinen jüngsten Jungen zur internationalen Schule gefahren habe, die die französischen Behörden eingerichtet hatten, um die ITER-Familien willkommen zu heißen. Jeden Morgen Eltern und Kinder aus Amerika, Asien und Europa zu treffen, die sich in der kleinen Stadt Manosque in der Provence trafen, war surreal und entzückend zugleich.

Es ist jedoch nicht selbstverständlich, dass ITER den Weg für die industrielle Produktion von Fusionsenergie ebnen wird. Daher die Milliarden-Dollar-Frage: Ist das Experiment das Budget wert?

Ich habe Tausende von Besuchern bei ITER begrüßt und diese Frage wurde systematisch aufgeworfen. Das ist verständlich; ITER wird aus Steuergeldern finanziert und das Baubudget vervierfacht. Seit 2016 haben die US-Regierung und die indische Regierung ihre Bareinzahlungen an ITER verzögert. Schlimmer noch, wir werden nie die genauen Kosten des Projekts erfahren, da die meisten Beiträge Sachleistungen sind und ihre Kosten nicht öffentlich sind. Nach den besten Schätzungen wird der Wert von ITER in Europa 41 Mrd. EUR (45 Mrd. USD) betragen. Einige sagen, dies seien Erdnüsse auf globaler Ebene, da dies die einzige disruptive Technologie ist, die wir auf Lager haben. ITER wird die teuerste wissenschaftliche Einrichtung der Welt sein.

ITER kann zur kommerziellen Entwicklung von Fusionsenergie führen. Dies wird jedoch nicht vor 2050 geschehen und unter der Bedingung, dass wir neue Strukturmaterialien für die Innenwände des Reaktors finden, die den hohen Energie- und Neutronenflüssen standhalten können. Darüber hinaus wird die Versorgung mit einigen vorhandenen Materialien wie Tritium und Lithium-6 heute als eines der kritischsten Probleme auf dem Weg zur Fusionsenergie angesehen.

Die meisten Länder werden von dem Projekt profitieren, insbesondere Frankreich: Mit mehr als der Hälfte der in Europa vergebenen Aufträge – derzeit 3,7 Mrd. EUR (4,1 Mrd. USD) von insgesamt 6,4 Mrd. EUR (7,2 Mrd. EUR) – ist die französische Industrie der große Gewinner. ITER unterstützt Unternehmen bei der Weiterentwicklung der Technologie und der Entwicklung von Spin-off-Anwendungen in anderen Sektoren, z. Medizinische Technologie.

ITER ist nicht mehr das einzige Forschungsprojekt zur Fusion. Zwei Dutzend private Startups entwickeln ähnliche oder wettbewerbsfähige Technologien. Paradoxerweise hat ITER diese alternativen Projekte angeregt. Man kann hoffen, dass jede Fusionstechnologie schnell auftaucht, um den dringenden Bedürfnissen der Menschheit gerecht zu werden und die Bedrohung durch den irreversiblen Klimawandel zu verringern.

Das ist das neue Atom. Das ITER-Projekt zielt darauf ab, „eine Sonne auf die Erde zu bringen“ und zu demonstrieren, dass wir Kernfusionsreaktionen beherrschen können, um Energie zu erzeugen, ähnlich wie die Sterne. Wenn wir die technologischen Hürden überwinden und ITER erfolgreich ist, kann dies die Tür zu einer neuen Energie auf der Erde öffnen, die sicher und sauber ist und möglicherweise nicht nachhaltige Quellen ersetzt.

Die in diesem Artikel geäußerten Ansichten stammen vom Autor.

Michel Claessens ist der Autor von ITER: Der Riesenfusionsreaktor. Sein Hintergrund ist physikalische Chemie und Wissenschaftsjournalismus. Von 2011 bis 2015 war er Kommunikationsdirektor bei ITER. Heute ist er für die ITER-Politik und -Kommunikation in der Europäischen Kommission verantwortlich. Folgen Sie ihm @M_Claessens

Michel Claessens

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