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Florian AignerIn den USA wurde Energie durch Kernfusion gewonnen - ist das der große Durchbruch? Naja, so halb. Ein paar Zeilen dazu, weil ich jetzt mehrfach gefragt wurde. Kurz: Kernfusion ist kompliziert, sie ist toll, man sollte daran forschen, aber sie löst die Energiekrise nicht. (Thread)
Kernfusion ist in gewissem Sinn das Gegenteil von dem, was in einem Kernkraftwerk passiert: Schwere Kerne (Uran) geben Energie frei, wenn sie zerfallen (das passiert im Kernkraftwerk), leichte Kerne (Wasserstoff) geben Energie frei, wenn sie sich vereinen (das ist Fusion).
Leider ist Fusion viel schwieriger als Kernspaltung: Radioaktive Kerne zerfallen ganz von selbst. Wenn man Kerne aber fusionieren will, muss man sie extrem nah aneinander annähern. Atomkerne sind aber positiv geladen und stoßen einander ab.
Man braucht also technische Tricks, um diese Abstoßung zu überwinden. Es gelingt mit extrem hoher Temperatur und Druck (wie in der Sonne). In Fusionsreaktoren wie ITER erzeugt man solche Bedingungen in einem großen Raum über möglichst lange Zeit.
Was jetzt in den USA gemacht wurde, ist etwas völlig anderes: Das ist Laserfusion. Man erzeugt mit einem Laser Strahlung, die dann möglichst gleichmäßig von allen Seiten auf ein kleines Wasserstoff-Pellet trifft und es blitzschnell in Plasma verwandelt.
Wenn man das mit ausreichend viel Energie macht, dann zündet die Kernfusion - die Wasserstoff-Kerne im Pellet vereinen sich zu Helium und geben Energie frei. Die Frage ist: Wie viel Energie? Mehr oder weniger, als ich in Form von Laserlicht hineinstecken musste?
Und angeblich wurde auf diese Weise nun erstmals mehr Energie gewonnen als aufgewendet. Aber nur, wenn man die Laserenergie mit dem Output vergleicht. Das ignoriert, dass schon vorher Energie verlorenging: Keine Laseranlage hat 100% Wirkungsgrad.
Außerdem: Würde man die freigewordene Energie nutzen wollen (etwa in einer Dampfturbine, um Strom zu erzeugen), dann würde noch einmal ein großer Teil der Energie verlorengehen. Um so ein echtes Kraftwerk zu bauen, würde man also einen noch viel höheren Wirkungsgrad brauchen.
Unklar ist auch die Skalierbarkeit: Währen ITER, die europäische Fusionsanlage zumindest relativ nah an dem ist, was eines Tages ein Kraftwerk sein könnte, ist bei Laserfusion noch nicht klar, wie das technisch überhaupt funktionieren würde.
Wenn man 1 Wasserstoffpellet für Sekundenbruchteile in Plasma verwandelt, hat man noch kein Kraftwerk. Angeblich wurden 1.8 Megajoule gewonnen, damit kann man ein paar Liter Tee kochen. Das ist schön, löst aber kein Energieproblem.
Man müsste Pellet für Pellet in die Anlage fallen lassen und jedes einzelne mit einem Laser-Schuss treffen. Klappt das, ohne alles kaputtzumachen? Keine Ahnung. Dann müsste man die Wärme effizient abführen und nutzen. Geht das? Man weiß es nicht.
Die technischen Details, wie man Laserfusion für ein Kraftwerk nutzen könnte, erscheinen mir also völlig offen. Was jetzt gelungen ist, ist ein schöner Meilenstein. Ich sehe es aber eher als graduelle Verbesserung und nicht als großen Durchbruch.
Damit will ich die Sache aber nicht schlechtreden: Es ist toll, was hier gemacht wird. Man soll daran forschen. Forschungsgeld wird hier zweifellos sinnvoll investiert. Wenn es einen gesunden Wettbewerb zwischen US-Fusionsforschung und Europas ITER gibt, ist das gut für alle.
Man muss nur klar sagen: Die Energiewende muss ohne Fusion gelingen. Dafür kommt sie zu spät. Fusionskraftwerke sind KEIN Ersatz für Kohle/Gas. Die Energiewende muss in den nächsten 10-20 Jahren gelingen, mit Sonne und Wind. Kernfusion wird länger dauern. https://futurezone.at/meinung/kernfusion-das-ewige-wunderkind/400987157
Aber auch wenn es 40-50 Jahre dauert, bis es Fusionskraftwerke gibt: Auch dann wird man heilfroh über neue Formen der Stromerzeugung sein. Ich bin sicher, dass der Menschheit die Ideen für Stromnutzung nicht ausgehen. Daher sollte man unbedingt daran weiterforschen.
Was ist z.B. wenn wir Großanlagen brauchen, um CO2 wieder aus der Atmosphäre zu holen, die extrem viel Strom brauchen? Vielleicht brauchen wir 2070 Fusionskraftwerke genau dafür?
Fusionsforschung ist teuer. Aber sie ist lächerlich billig verglichen mit anderen Dingen - mit Fußball-Weltmeisterschaften etwa. Oder gar mit Kriegen. Wir können uns diese Forschung leisten. Und wir sollten uns das leisten.
Fusionsforschung ist teuer. Aber sie ist lächerlich billig verglichen mit anderen Dingen - mit Fußball-Weltmeisterschaften etwa. Oder gar mit Kriegen. Wir können uns diese Forschung leisten. Und wir sollten uns das leisten.
Fabian Laasch ⚡️🔋@florianaigner das spannende ist, dass ich bis jetzt von jedem Laser-Fusionsstartup genau das gehört haben. Alle sagen, wir brauchen JETZT eine Lösung gegen den Klimawandel und das sind die Erneuerbaren.
Wenn wir in 30-40 Jahren tatsächlich Kernfusion kostengünstig nutzen können, dann können wir die Windräder gerne wieder abbauen.
Markus@florianaigner
Wir werden mit Technologie (allein) die Klimakatastrophe nicht abwenden. Wir müssen lernen mit den vorhandene Ressourcen unseres Planeten auszukommen.
Overshot-Day für Deutschland ist bereits im Mai.
=> Degrowth/Postwachstum
Wir werden mit Technologie (allein) die Klimakatastrophe nicht abwenden. Wir müssen lernen mit den vorhandene Ressourcen unseres Planeten auszukommen.
Overshot-Day für Deutschland ist bereits im Mai.
=> Degrowth/Postwachstum
Hinkebein@florianaigner Der Geist ist aus der Flasche. Das CO2 mit industriellen Mitteln wieder zu binden kostet doppelt so viel Energie, wie die Verbrennung insgesamt geliefert hat. Wir kriegen nicht mal die Menge der jährlichen Freisetzung gebremst. Die Kurve steigt immer noch, ein Wendepunkt ist allenfalls rechnerisch in Sicht, die Freisetzung heute hat erst in 10 Jahren die volle Entfaltung.
Marcin Rybacki@florianaigner Das Verhalten des Menschen ist gar nicht logisch. Sie reagieren und entscheiden, was sie direkt sehen können. Man kann nicht Umweltprobleme direkt sehen. Das ist ein stufenweiser Prozess. Du hast eines gutes Beispiel mit Fußballweltmeisterschaften gegeben. Ich denke jedoch, dass der Mangel von Geld für die Forschung kein Problem ist. Das Problem ist, dass es ist so kompliziert, dass man kann nicht mit Geld solche Forschung skalieren.
Helles SachsenEs wurden mit diesem Versuch keine theoretischen und praktischen Probleme gelöst oder angegangen. Die wirklich Probleme liegen in der Tritium Versorgung, und Tritium-Experimente sind sogar im ITER erstmal nicht vorgesehen, weil dann der ganze Reaktor verstrahlt ist. Und die Wandelemente die Wärme abführen können, und gleichzeitig mehr Tritium erbrüten als man verbraucht (man will ja nicht nur einen reaktor bauen), und gleichzeitig haltbar sind, gibt es nichtmal in der Theorie.
Thomas Wassermann@florianaigner
Man darf gespannt sein was passiert wenn die Fussionsenergie die Energieprobleme löst, CO2 neutral, billig unendlich Energie bereitstellen sollte. Vom bisherigen Verhalten der Menschheit würde ich erwarten daß zumindest eine thermische Überlastung des Planeten zu erwarten wäre. Skipisten in der Wüste, Badestrände in Grönland, Klimaanlagen in jedem Haushalt, und und und 🤔
Man darf gespannt sein was passiert wenn die Fussionsenergie die Energieprobleme löst, CO2 neutral, billig unendlich Energie bereitstellen sollte. Vom bisherigen Verhalten der Menschheit würde ich erwarten daß zumindest eine thermische Überlastung des Planeten zu erwarten wäre. Skipisten in der Wüste, Badestrände in Grönland, Klimaanlagen in jedem Haushalt, und und und 🤔
der P hat Ideen 🌻@florianaigner Jo. Wobei das nicht bedeutet, dass ich Kernfusion (auf der Erde) nicht weiterverfolgen würde.
gechytil@florianaigner Ö1 ist schon in Hyperventilation - Spielverderber! ;-)
Ta152@florianaigner Ist diese #Laserfusion eigentlich nicht eher mit einer (super mini nano)Wasserstoffbombe vergleichbar, nur das man zum zünden keine Atombombe verwendet sondern Laser? Oder liege ich da ganz falsch?
Jörg Henne@florianaigner Was mir an der Stelle völlig unklar ist: die NIF wurde als Forschungseinrichtung für Kernwaffen gebaut und nur vordergründig bzw. zur Tarnung mit dem Ziel der zivilen Energiegewinnung begründet.
Nun wird so getan, als ob man genau diesem letzteren Ziel näher gekommen sei. Hat sich tatsächlich das Ziel verschoben? Ich habe, wie Sie unten auch formulieren, erhebliche Zweifel, ob Trägheitsfusion für die Energegewinnung realistisch funktionieren kann.
Nun wird so getan, als ob man genau diesem letzteren Ziel näher gekommen sei. Hat sich tatsächlich das Ziel verschoben? Ich habe, wie Sie unten auch formulieren, erhebliche Zweifel, ob Trägheitsfusion für die Energegewinnung realistisch funktionieren kann.