China erzielt Durchbruch in der Kernfusionsforschung

Dieser Meilenstein stellt einen wesentlichen Fortschritt im weltweiten Streben nach sauberer Energie dar und bringt die Menschheit der Nachahmung der Energieerzeugung der Sonne auf der Erde näher. Die potenziellen Auswirkungen auf die Energieerzeugung könnten enorm sein, da die Kernfusion unbegrenzte, kohlenstofffreie Elektrizität verspricht.

EAST in Hefei, Provinz Anhui, ist ein Versuchsreaktor, der den Prozess der Kernfusion in der Sonne nachahmen soll. Im Gegensatz zur Kernspaltung, bei der Energie durch Aufspaltung von Atomen erzeugt wird, werden bei der Fusion Wasserstoffkerne unter extremen Hitze- und Druckbedingungen miteinander verbunden, wodurch beträchtliche Energie freigesetzt wird, ohne dass Kohlenstoffemissionen oder langlebige radioaktive Abfälle entstehen. Chinas Schwerpunkt auf der Kernfusionsforschung ist Teil einer umfassenderen Initiative zur Entwicklung nachhaltiger Energiequellen als Alternative zu fossilen Brennstoffen.

Die Bedeutung des Erreichens von 100 Millionen Grad Celsius kann nicht unterschätzt werden. Damit die Kernfusion stattfinden kann, müssen die Wasserstoffatome auf diese extreme Temperatur erhitzt werden, die um ein Vielfaches heißer ist als der Kern der Sonne. Bei solchen Temperaturen entsteht ein Plasma - eine überhitzte Form der Materie -, in dem Atomkerne zusammenstoßen und verschmelzen können, was zu einer großen Energiefreisetzung führt. In der Vergangenheit wurden diese Temperaturen zwar in Experimenten erreicht, doch war es eine große Herausforderung, sie über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten. Der jüngste Erfolg Chinas ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Erreichung der Stabilität, die für die Entwicklung funktionsfähiger Fusionsreaktoren entscheidend ist.

In der wettbewerbsintensiven Landschaft der Fusionsforschung steht Chinas EAST an vorderster Front, aber es ist nicht allein. Weitere bemerkenswerte Projekte sind ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), eine globale Partnerschaft mit Sitz in Frankreich, die in den 2030er Jahren ihr erstes Plasma erzeugen soll. Auch der Joint European Torus (JET) im Vereinigten Königreich ist einflussreich in der Fusionsforschung und hat kürzlich mit einer anhaltenden Erzeugung von 59 Megajoule an Fusionsenergie einen Rekord aufgestellt. SPARC, eine privatwirtschaftliche Initiative des MIT und Commonwealth Fusion Systems in den Vereinigten Staaten, zielt auf die Entwicklung eines kompakten Fusionsreaktors mit fortschrittlichen supraleitenden Magneten ab.

Trotz der von EAST erzielten Fortschritte gibt es auf dem Weg zur kommerziellen Kernfusion noch zahlreiche Herausforderungen. Zu diesen Hürden gehören die Notwendigkeit, Plasmareaktionen über längere Zeiträume aufrechtzuerhalten, die Energiedurchbruchschwelle zu erreichen und Materialien zu entwickeln, die den extremen Bedingungen im Reaktor standhalten.

Um seine Kernfusionskapazitäten weiter auszubauen, entwickelt China auch den China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR), der längere Plasmadauern ermöglichen und schließlich zur Stromerzeugung führen soll.

Die Errungenschaft der chinesischen EAST verschärft den weltweiten Wettlauf um die Realisierung der kommerziellen Kernfusion, insbesondere angesichts der anhaltenden Besorgnis über den Klimawandel und den steigenden Energiebedarf. Die Fusionstechnologie hat das Potenzial, eine sichere, unbegrenzte und emissionsfreie Energiequelle zu bieten. Gelingt es einer Nation, die Kernfusion kommerziell nutzbar zu machen, könnte dies einen revolutionären Wandel in der Energieerzeugung auslösen, der sich nicht nur auf die Energieversorgung von Haushalten und Industriebetrieben auswirkt, sondern auch auf Anwendungen in der Weltraumforschung.