Das Innere der experimentellen Fusionsanlage Joint European Torus (JET) Tokamak mit einem Foto des Plasmas darüber (Bildnachweis: United Kingdom Atomic Energy Authority, mit freundlicher Genehmigung von EUROfusion)
Seit 1983 nutzen Wissenschaftler den Joint European Torus (JET) in England, um die Kernfusion, die Verschmelzung von Atomen, die die Sonne und andere Sterne antreibt, in Großbritannien nachzustellen. Eine effektive Kernfusionsanlage könnte uns immense Mengen an sauberer Energie liefern.
Jetzt, in den letzten Tagen seiner vier Jahrzehnte währenden Lebensdauer, hat JET einen neuen Rekord für die größte Energiemenge aufgestellt, die in einer einzigen Fusionsreaktion erzeugt wird. Der neue Rekord von JET ist der jüngste Meilenstein in einer aufregenden Zeit für die Kernfusion. Mit jedem Meilenstein kommen die Fusionsforscher dem Bau eines kommerziellen Fusionskraftwerks, das an das Stromnetz angeschlossen werden kann, ein Stück näher – langsam, sehr langsam, aber stetig.
Mit 0,2 Milligramm Brennstoff (etwa ein Hunderttausendstel einer Unze) hielt JET die hohe Fusionsleistung 5 Sekunden lang aufrecht und erzeugte 69 Megajoule Energie. Das ist ungefähr genug, um ein durchschnittliches Haus für ein paar Minuten mit Strom zu versorgen. Keiner dieser Parameter scheint weltbewegend zu sein, aber es sind in der Tat Zahlen, die für Fusionswissenschaftler ein Grund zum Feiern sind.
„Das letzte Fusionsexperiment von JET ist ein passender Abgesang auf all die bahnbrechende Arbeit, die seit 1983 in das Projekt geflossen ist“, sagte der britische Minister für Kernenergie und Netze, Andrew Bowie, in einer Erklärung. „Dank des internationalen Teams von Wissenschaftlern und Ingenieuren in Oxfordshire sind wir der Fusionsenergie näher als je zuvor“.
Allerdings hat JET zwar einen Rekord für die Rohenergie aufgestellt, nicht aber für die Ausbeute. Das ist das Verhältnis zwischen der erzeugten Energie und der Energie, die die Wissenschaftler aufwenden, um die Fusion überhaupt erst in Gang zu setzen. JET hielt auch diesen Rekord, aber die National Ignition Facility (NIF) im kalifornischen Lawrence Livermore National Laboratory übertraf ihn im Jahr 2022.
Die NIF war die erste Fusionsanlage der Welt, die etwas geschafft hat, was JET nicht geschafft hat: eine Ausbeute von mehr als 1, d. h. sie hat mehr Energie erzeugt, als die Wissenschaftler hineingesteckt haben. Ab Ende 2023 hat die NIF eine Ausbeute von fast 2 erreicht.
So verlockend es ist, die beiden Experimente zu vergleichen, so schwierig ist es, dies direkt zu tun. NIF ist ein Beispiel für die Trägheitsfusion (Inertial Confinement Fusion, ICF). Bei NIF wird eine mit Brennstoff gefüllte Kapsel mit Lasern beschossen, wodurch intensive Röntgenkaskaden entstehen, die den Brennstoff zur Fusion verdichten. JET hingegen ist ein Tokamak, ein donutförmiger Behälter, der mit überhitztem Plasma gefüllt ist. Durch magnetische Beeinflussung des Plasmas können die Betreiber eines Tokamaks die Fusion zünden.
Für JET bedeutet dieser Rekord, dass die Anlage ihr Leben mit einem triumphalen Abschluss beenden kann. Die Betreiber haben bereits mit dem langwierigen Prozess der Stilllegung des Reaktors begonnen. Aber das Ende von JET ist sicherlich nicht das Ende der Tokamak-Wissenschaft. JET dient als Testanlage für den Internationalen Thermonuklearen Versuchsreaktor (ITER), einen künftigen Reaktor, der 2025 in Betrieb gehen soll, um die Tokamak-Technologie für eine noch weiter in der Zukunft liegende Reihe von Reaktoren zu testen.
