Von Jeanne Rubner

Die Erforschung der Kernfusion, jener Energiequelle, die uns künftig unabhängig von Kohle, Öl und Uran machen soll, ist in den letzten Jahren wiederholt kritisiert worden. Ein wichtiger Grund war der Unmut über nicht eingelöste Versprechen vieler Wissenschaftler, die den baldigen Einsatz kostengünstiger und umweltfreundlicher Fusionsreaktoren prophezeit hatten. So haben amerikanische Politiker wiederholt Gelder für die Fusion gekürzt. Japaner und Europäer hingegen investierten unbeirrt weiter in neue Forschungsmaschinen, in denen Wasserstoff zu Helium verschmolzen und so das Feuer der Sonne entfesselt werden soll. Drei Kommissionen, zwei in den USA und eine in Europa, haben nun die Fusionsprogramme neu bewertet und Gutachten vorgelegt.

Die beiden amerikanischen Kommissionen, eine vom Energieministerium, die andere vom Forschungsrat (National Research Council) bestellt, plädieren für volle Fahrt voraus bei der Entwicklung der neuen Energiequelle. Sie befürchten, die Vereinigten Staaten könnten noch weiter hinter den Vorreiter Europa absacken. Künftig solle neben der magnetischen Fusion auch die sogenannte Trägheits- oder Laserfusion, die bisher vor allem der Weiterentwicklung von Kernwaffen zugute gekommen ist, kräftig weiterfinanziert werden.

Das Grundprinzip der Fusion beruht darauf, sehr leichte Atomkerne so stark zusammenzudrücken, daß sie zu einem schwereren, stabileren Kern verschmelzen. Dazu muß zunächst viel Energie aufgewandt werden, aber noch viel mehr Energie wird anschließend frei. Die technisch einfachste Fusionsreaktion ist das Verschmelzen zweier verschiedener Varianten des Wasserstoffs, nämlich Deuterium und Tritium. Hierbei entstehen Helium, Neutronen und sehr viel Energie. Diese wandelt ein Fusionsreaktor in Wärme und via Dampfturbinen schließlich in Strom um.

Zwei unterschiedliche Wege bieten sich an, um die Fusion zu erreichen. Beim "Magnetischen Einschluß" befindet sich das Wasserstoffgas oder Plasma in einem großen, torusförmigen Gefäß, auch Tokamak genannt. Darin wird es auf Temperaturen von vielen Millionen Grad geheizt. Riesige Magnetspulen drücken das Plasma zu einem Ring zusammen und halten es fern von der Wand des Tokamaks, denn sowohl das Plasma als auch die Wand würden bei einem Kontakt sofort zerstört. Der zweite Weg heißt "Trägheitseinschluß". Millimetergroße, lichtdurchlässige Kapseln enthalten den Wasserstoff. Starke Laser- oder Ionenstrahlen erhitzen sie schlagartig; ein Prinzip, das jenem der Wasserstoffbomben gleicht. Während ein Tokamak eine Art gleichmäßig brennender Ofen ist, ähnelt eine Trägheitsfusions-Anlage eher einem Motor, in dem ständig neu "eingespritzte" Minikapseln mehrmals pro Sekunde gezündet werden.

Auf dem Weg zum Reaktor ist die Tokamak-Methode etliche Schritte weiter als die Trägheitsfusion. Das liegt wohl auch daran, daß die Wissenschaftler den magnetischen Einschluß schon länger und mit wesentlich mehr Geldmitteln erforschen. In jüngster Zeit haben sie sich der lange angestrebten Grenze des energetischen break-even genähert. An diesem Punkt erzeugt das Plasma genausoviel Energie, wie hineingesteckt wurde, um es aufzuheizen. Bislang war die Energiebilanz stets negativ. Drei Bedingungen müssen für eine ausgeglichene oder gar positive Bilanz erfüllt sein: ein möglichst heißes und dichtes Plasma sowie eine lange sogenannte Einschlußzeit, ein Maß für die Güte der Wärmeisolierung. Am größten Tokamak der Welt, dem Joint European Torus (JET), der im englischen Culham steht, wollen die Forscher break-even im nächsten Jahr erreichen.

Auch eine von der Europäischen Gemeinschaft eingesetzte Kommission hat jetzt das Fusionsprogramm bewertet und Vorschläge für die nächsten fünf Jahre unterbreitet. Die Regierungen, so das Gutachten, sollten weiterhin massiv in die Tokamaks investieren. Die Empfehlungen lauten, JET nicht wie geplant bis 1992, sondern bis 1996 zu betreiben. Zudem sollten die Europäer die weitere Planung des Versuchsreaktors ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) finanzieren.