Innovativer "Auspuff" bringt wichtigen Durchbruch bei Fusionsreaktor

Fusionsreaktoren scheinen seit Jahrzehnten in Reichweite, sind aber immer noch nicht marktreif. Jetzt wollen britische Wis­sen­schaft­ler einen großen Durchbruch erzielt haben, der vor al­lem ei­nen wich­ti­gen Faktor entscheidend verbessert: die Wirt­schaft­lich­keit ei­ner sol­chen Anlage.

Für den Durchbruch von Fusion wichtige: die Kosten-Nutzen-Rechnung

Die technischen Anforderungen an einen Fusionsreaktor sind klar: Es muss mehr Energie entstehen, als zum Start der Reaktion eingesetzt wird. Versuche zeigen wiederholt, dass dieses Ziel zu erreichen ist, ab Mitte der 20er Jahre soll der internationale Versuchs-Kernfusionsreaktor ITER in Frankreich endgültig zeigen, wie ein solcher Prozess im Kraftwerksmaßstab gelingen kann. Aus Großbritannien kommt jetzt ein Beitrag zur Entwicklung der weit verbreiteten Tokamak-Technologie, der für eines der - im wahrsten Sinne des Wortes - brennendsten Probleme eine entscheidende Lösung bringen könnte.

"Eine zentrale Herausforderung, um Tokamaks ans Stromnetz zu bringen, ist die Abfuhr der überschüssigen Wärme, die bei Fusionsreaktionen entsteht", so die Wissenschaftler der UK Atomic Energy Authority (UKAEA) in ihrem Bericht. Das bis zu 100 Millionen Grad heiße Plasma, das bei der Fusion genutzt wird, sorgt trotz ausgeklügelter Eindämmung durch ein Magnetfeld bisher für sehr großen Verschleiß. "Ohne ein Abgassystem, das mit dieser großen Hitze umgehen kann, müssen die Materialien regelmäßig ausgetauscht werden - was die Betriebsdauer eines Kraftwerks erheblich beeinträchtigt", so die Wissenschaftler.
MAST Upgrade Fusions-VersuchsreaktorDer Super-X Divertor... MAST Upgrade Fusions-Versuchsreaktor...wirkt wie eine verlängerter Auspuff... MAST Upgrade Fusions-Versuchsreaktor...und bringt echte Vorteile
Genau hier will man am MAST Upgrade Versuchsreaktor in Culham nahe Oxford jetzt erfolgreich einen "innovativen Auspuff" für Fusionsreaktoren getestet haben, der alle bisherigen Methoden deutlich schlägt: den "Super-X Divertor". Solche Divertoren sind schon immer fester Bestandteil des Tokamak-Aufbaus, durch eine geschickte Anordnung von Ausweichkammern und Lenkung von Hitzeströmen soll das System aber im Vergleich "mindestens eine zehnfache Reduktion der Hitze an wichtigen Komponenten" leisten können.

Der nächste Schritt ist STEP

Die UKAEA leistet mit dem Durchbruch, dem fast ein Jahrzehnt intensive Forschungsarbeit vorausgegangen waren, auch wichtige Vorarbeit für die weiteren Vorhaben. Bis 2040 soll unter dem Namen STEP der Prototyp eines Fusionskraftwerks entstehen. "Der Erfolg des Super-X-Divertors ist ein enormer Schub für die Ingenieure, die das STEP-Gerät entwerfen", so die Projektleitung.
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Super, dann können wir ja bald die Windräder wieder fällen. Die sehen eh hässlich aus :)
 
@silvio.elis: Ja, wenn Fusion auch nur Ansatzweise so kostengünstig zu haben wäre wie Windkraft, dann vielleicht irgendwann mal. Bis dahin bleibt es ein schöner Traum. Eine 1MW-Windkraftanlage kostet im Schnitt nur noch 890.000 Euro und den Kraftstoff gibt es kostenlos.
 
@Knarzi81: wenn die mwh so um die 50€ bringt, müßte die anlage knapp über 2 jahre durchgehend strom liefern(in der realität also 4jahre) um die baukosten einzubringen...
mit steuern und abgaben sogar 6jahre...
nach zehn jahren ist so eine anlage dann reif zum rückbau...

editr: wenn ich mal die kosten der fusion überschlage und was dort für überschüsse erwartet werden, dann dauert es bis zur wirtschaftlichkeit sicher 20 jahre+...
 
@Rulf: "nach zehn jahren ist so eine anlage dann reif zum rückbau"

Wikipedia sagt: "Traditionell sind die meisten Windkraftanlagen für eine Lebensdauer von 20 Jahren konzipiert."
Und selbst wenn man die kritische Faz zitiert, erhält man mehr als 10 Jahre:
"16,5 Jahre betrug die durchschnittliche Lebensdauer stillgelegter Windkraftanlagen nach Angaben der Fachagentur Wind an Land im Jahr 2017."

Ich bin Fusions-Fan. Aber ich glaube auch an Wind- und Solarkraftwerke. Wir werden in Zukunft Fusionskraftwerke bauen. Aber wir brauchen JETZT erneuerbare Energien.
 
@haichen: Ich hoffe einfach, dass die ökobilanz ordentlich gerechnet wird und am Ende die Produktion und Recycling der Teile nicht mehr Schaden anrichten, als es etwa Kohle tut.
 
@Rulf: Ja, wenn die Anlage zuverlässig läuft. In der Regel hat man ziemlich viel Aufwand mit so einer Anlage (Info aus befreundetem Ing-Büro).
 
Klar, am "Auspuff" hat´s gelegen, das die Kernfusion noch nicht realisiert werden konnte ... xD xD
 
Wenn der "Auspuff" abfällt oder nen Loch bekommt ist Alles um den Auspuff herum verstrahlt.... xD
 
@Windows 10 User: Bei der Kernfusion wird nichts verstrahlt, es kommen keine Radioaktiven Stoffe zur Verwendung. Es werden 2 Wasserstoffatome miteinander zu Helium verschmolzen.
 
"der nächste Schritt ist step" ?
 
@Planaxator: ? Sollte eigentlich ein ;) sein ?
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