# taz.de -- Energie durch Kernfusion: Für immer ein Traum?

	# taz.de -- Energie durch Kernfusion: Für immer ein Traum?

	> Der Bau des Fusionsreaktors ITER kommt voran. Doch selbst die Befürworter
	> der Technik räumen ein, dass es noch viele ungelöste Probleme gibt.

	Bild: Der Fusionsreaktor ITER im französischen Cadarache soll Atomkerne fusion…

	Es waren große Worte, mit denen Frankreichs Präsident Ende Juli den
	Fusionsreaktor ITER feierte: Ein „Versprechen von Fortschritt und von
	Vertrauen in die Wissenschaft“ sei das Milliardenprojekt, dessen
	Zusammenbau an jenem Tag [1][offiziell begonnen hat].

	Und natürlich wiederholte Emmanuel Macron die Verheißungen, die die Fusion
	der Menschheit bringen soll: Die Energieerzeugung, bei der nach dem Vorbild
	der Sonne Atome miteinander verschmolzen werden, werde „die Bedürfnisse der
	Bevölkerungen in allen Teilen der Welt erfüllen, den Herausforderungen des
	Klimawandels begegnen und die natürlichen Ressourcen schützen“, versprach
	er.

	Tatsächlich sind bei dem umstrittenen Fusionsreaktor nach langen
	Verzögerungen derzeit einige Fortschritte zu sehen. Während von der ersten
	Idee im Jahr 1985 bis zum offiziellen Baubeginn über zwanzig Jahre
	vergingen und in den ersten Jahren auf der Baustelle wenig passierte, ist
	derzeit viel los im südfranzösischen Cadarache: Aus aller Welt sind
	gewaltige Bauteile für den künftigen Reaktor eingetroffen, nun werden sie
	von einem internationalen Team mit riesigen Kränen zusammengesetzt.

	## Die erste Fusion in 16 Jahren

	Auch die Bundesregierung steht hinter der Technologie. Für Thomas Bareiß,
	CDU-Staatssekretär im Bundeswirtschaftsministerium, ist Fusion gar „die
	beste Technologie“ für „eine saubere, sichere, bezahlbare
	Energieversorgung“.

	Die Betreiber des Forschungsreaktors verbreiten großen Optimismus: Schon in
	fünf Jahren soll in ITER erstmals Plasma erzeugt werden. So heißt der
	vierte Zustand neben fest, flüssig und gasförmig, in dem sich bei
	gewaltigen Temperaturen von 150 Millionen Grad die Atomstruktur auflöst:
	Atomkerne und Elektronen werden voneinander getrennt. Weitere zehn Jahre
	später sollen dann erste Fusionsexperimente stattfinden.

	Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg. So weit, dass viele ExpertInnen
	bezweifeln, dass jemals in größerem Stil Strom mithilfe von Fusion erzeugt
	wird. „Alles, was bisher passiert ist, zeigt, dass kommerzielle
	Energieproduktion aus Fusion niemals Realität wird“, meint etwa Michael
	Dittmar von der ETH Zürich. „Es wird Zeit, dass die Fusionsforscher das
	endlich zugeben.“ Der Teilchenphysiker hat für die Bundestagsfraktion der
	Grünen die zahlreichen ungelösten Probleme bei der Fusion zusammengestellt.

	Nun ist es nicht überraschend, dass die Grünen, die die Fusionsversuche
	schon lange kritisch sehen, einen Gutachter gefunden haben, der ihre
	Vorbehalte teilt. Erstaunlich ist aber, dass auch Wissenschaftler, die
	eigentlich hinter ITER stehen, die zentralen Aussagen seiner Analyse
	bestätigen.

	Bisher hat sich die Kritik an ITER in Deutschland meist darauf
	konzentriert, dass das Projekt immer teurer wird und immer länger dauert:
	Statt im Jahr 2000, wie bei den ersten Planungen gehofft, oder 2019, wie
	beim Baubeginn 2007 angekündigt, ist die Fertigstellung von ITER derzeit
	für das Jahr 2025 vorgesehen, wobei weitere Verzögerungen als
	wahrscheinlich gelten; die erste Fusion wird frühestens 2036 stattfinden.

	Und aus den 5,5 Milliarden Euro, die zu Beginn als Gesamtkosten genannt
	wurden, sind mittlerweile geschätzte 30 Milliarden Euro geworden; die
	exakte Summe ist nicht bekannt, weil jedes der beteiligten Länder die
	finanzielle Verantwortung für die von dort gelieferten Teile trägt. Gerade
	Ende Juli hat die EU beschlossen, die ITER-Ausgaben im Zeitraum bis 2027
	auf 5 Milliarden Euro nahezu zu verdoppeln; insgesamt wird sie etwa die
	Hälfte der Kosten tragen.

	Doch selbst so viel Zeit und Geld könnten ja gut investiert sein, wenn am
	Ende wirklich die Lösung aller Energieprobleme stünde. Danach sieht es
	allerdings nicht aus.

	Dittmar nennt in seinem Gutachten, das der taz vorliegt, vier zentrale
	Problemfelder, für die es bisher keine Lösung gibt. Um diese zu verstehen,
	muss man etwas tiefer in die Prozesse einsteigen, die in einem
	Fusionsreaktor ablaufen.

	Im Plasma, das sich in einem donutförmigen Vakuumgefäß befindet und das von
	starken Magnetfeldern zusammengehalten wird, findet die Fusionsreaktion
	statt: Deuterium, ein Wasserstoff-Atom, das anders als normaler Wasserstoff
	neben einem Elektron und einem Proton zusätzlich ein neutrales Teilchen,
	ein Neutron, enthält, und Tritium, ein Wasserstoff-Atom mit zwei Neutronen,
	verbinden sich dabei zu einem Helium-Atom und einem freien Neutron.

	Diese Reaktion setzt gewaltige Hitze frei. Die soll eines Tages sowohl die
	hohe Temperatur für das Plasma aufrechterhalten als auch zur Stromerzeugung
	genutzt werden. Radioaktiver Abfall entsteht dabei nur in geringer Menge,
	eine unkontrollierte Kettenreaktion wie in Kernkraftwerken kann es nicht
	geben.

	Ziel von ITER ist es, den Fusionsprozess maximal 7 bis 8 Minuten am Stück
	aufrechtzuerhalten. Anschließend muss das Plasma jeweils gereinigt werden.
	„Doch das ist noch mehrere Größenordnungen entfernt von den Anforderungen
	eines kommerziellen Reaktors“, schreibt Dittmar. „Wie ein stabiles Plasma
	in der dort erforderlichen Größe und Dauer erreicht werden soll, ist völlig
	unklar.“

	Umgeben ist das Plasma im sogenannten Vakuumgefäß von einer mehrschichtigen
	Hülle. Und die muss viel aushalten: Die innere Wand ist gewaltigen
	Temperaturen und permanentem Beschuss mit energiereichen Neutronen
	ausgesetzt; diesen muss sie standhalten, ohne sie zu stark abzubremsen. „Es
	gibt heute kein Material, das diesen Anforderungen auch nur nahe kommt“,
	schreibt Dittmar.

	Das klingt unglaublich. Doch es wird tatsächlich von offizieller Stelle
	bestätigt.

	Michel Claessens ist in der EU-Kommission einer der Verantwortlichen für
	das ITER-Projekt. Zuvor leitete der Wissenschaftler, der in physikalischer
	Chemie promoviert hat, fünf Jahre lang die Öffentlichkeitsarbeit von ITER
	in Cadarache. Er sagt der taz: „Wir haben bisher keine Lösung für die
	innerste Schicht des Reaktors.“

	Bei ITER werde dafür Beryllium verwendet, aber für spätere Reaktoren sei
	dies ungeeignet. „Es wird der Beanspruchung nicht dauerhaft standhalten“,
	sagt Claessens. Und was heißt das? Man müsse eben noch intensiver an
	Lösungen arbeiten, meint der EU-ITER-Experte – und noch mehr Geld ausgeben:
	„Darum finanzieren die EU und Japan ein zusätzliches Forschungsprogramm, um
	neue Materialien für Fusionsreaktoren zu finden.“

	Ebenfalls ungelöst ist ein weiteres zentrales Problem: die Versorgung mit
	Tritium, einem der zwei Ausgangsisotope der Fusion. Während Deuterium aus
	Meerwasser gewonnen werden kann, kommt Tritium in der Natur praktisch nicht
	vor. ITER wird ebenso wie alle bisherigen, wesentlich kleineren
	Fusionsexperimente auf Tritium angewiesen sein, das beim Betrieb von
	speziellen Atomkraftwerken entsteht, die Schwerwasser-Reaktoren vom Typ
	Candu nutzen. Davon sind aber nur noch 28 in Betrieb, und es werden ständig
	weniger. Zudem zerfällt das radioaktive Tritium mit einer Halbwertzeit von
	zwölf Jahren, sodass die vorhandenen Vorräte schnell abnehmen, wenn kein
	neues Tritium mehr produziert wird.

	„Alle weiteren Fusionsreaktoren nach ITER müssen darum ihr eigenes Tritium
	erzeugen“, schreibt Dittmar. Das kann geschehen, wenn ein Neutron im
	sogenannten Breeding Blanket in der Hülle, die das Plasma umgibt, auf
	Lithium trifft, wobei Tritium und Helium entstehen. Doch die Vorstellung,
	dass das gelingt, basiere auf nichts anderem als auf „Hoffnungen,
	Fantasien, Missverständnissen oder sogar bewussten Falschdarstellungen“,
	meint Dittmar.

	Dass es für weitere Versuchsreaktoren oder gar für kommerzielle
	Fusionskraftwerke kein Tritium mehr gibt, bestätigen alle Wissenschaftler,
	die dazu arbeiten. „Tritium-Selbstversorgung zu erreichen wird eine
	unausweichliche Voraussetzung für alle künftigen Fusionsanlagen nach ITER“,
	schreibt etwa Gianfranco Federici im vergangenen Jahr in einem Paper in der
	IAEA-Zeitschrift Nuclear Fusion. Der Italiener leitet die Abteilung für
	Kraftwerksphysik und -technologie bei Eurofusion, dem europäischen
	Forschungszusammenschluss zur Fusion. Er arbeitet an Konzepten für einen
	Demonstrationsfusionsreaktor, der auf ITER folgen soll. Federici bestätigt
	Dittmars Aussage, dass es zur Erzeugung von Tritium in Fusionsreaktoren
	bisher nur theoretische Überlegungen gibt. „Trotz seiner kritischen
	Bedeutung für die Fusionsentwicklung ist noch nie ein Breeding Blanket
	gebaut oder getestet worden“, schreibt er.

	In ITER sind erste Tests mit solchen Blankets geplant, doch diese mussten
	wegen Platzproblemen im Reaktor deutlich eingeschränkt werden. Und selbst
	wenn sie erfolgreich verlaufen sollten, würden nach ITER noch „Lücken und
	Risiken“ bestehen bleiben, so Federici. Auch Michel Claessens von der EU
	räumt ein, dass ITER praktisch die gesamten weltweit vorhandenen
	Tritiumvorräte aufbrauchen werde und die weitere Versorgung ein
	„ernsthafter Engpass“ sei.

	Noch deutlicher wird Mohamed Abdou. Der Nuklearphysiker an der University
	of California in Los Angeles hat über vierzig Jahre zum Thema Fusion
	geforscht – und zieht kurz vor seinem Ruhestand eine ernüchternde Bilanz.
	In einem Resümee beim Internationalen Symposium zu Fusionstechnologie, das
	im vergangenen Jahr in Budapest stattfand, erklärte er laut dem
	Vortragsmanuskript [2][(hier als pdf)], dass die Fortschritte der
	vergangenen Jahrzehnte „frustrierend langsam“ waren.

	Es gebe „große Unsicherheiten beim Erreichen der Tritium-Selbstversorgung“,
	heißt es, und die bei ITER geplanten Versuche reichten nicht aus, um diese
	zu beheben. Abdou fordert: „Wir können nicht damit weitermachen, nur über
	die Themen zu reden, bei denen wir wissen, wie wir sie lösen, und
	kritische, für die Funktion erforderliche Probleme zu ignorieren, für die
	wir keine Lösung haben.“

	Anders als Fusionskritiker Dittmar wollen die Fusionsforscher die
	Technologie aber noch nicht aufgeben. Für Abdou ist die Konsequenz aus dem
	bisherigen Scheitern an Lösungen der entscheidenden Fragen: dass noch mehr
	Geld für Fusionsforschung bereitgestellt wird. Neben privaten Investoren
	setzt er dabei auch auf mehr staatliche Mittel, vor allem aus den USA. Auch
	der europäische Fusionsforscher Federici fordert in seinem Paper „ein
	kraftvolles Physik- und Technologie-Forschungs- und Entwicklungsprogramm
	über ITER hinaus“.

	Das lehnt Sylvia Kotting-Uhl entschieden ab. Der langjährigen
	Bundestagsabgeordneten der Grünen und derzeitigen Vorsitzenden des
	Bundestags-Umweltausschusses sind schon die bisherigen Ausgaben der EU für
	ITER viel zu hoch. „Nach erfolglosen Jahrzehnten weitere 5 Milliarden Euro
	in ein aussichtsloses Projekt zu pumpen zeugt von mangelndem
	Zukunftsverständnis“, sagt sie der taz.

	Auch die zuletzt von Macron wiederholte Vision, dass die Fusion eine Lösung
	für den Klimawandel sein könne, überzeugt die Grüne nicht: „Der Kampf geg…
	die Klimakrise darf nicht zum Wunschdenken an ungewisse Megaprojekte
	verkommen.“ Anstatt auf ein Wunder in ferner Zukunft zu hoffen, müssten
	Deutschland und die EU in bereits ausgereifte Klimaschutztechnologien
	investieren, sagt Kotting-Uhl. Und selbst wenn die Fusion irgendwann doch
	noch gelingen würde, käme sie für eine Lösung der Klimakrise zu spät, meint
	die Abgeordnete: „Für das Erreichen der Klimaneutralität bis 2050 ist die
	Kernfusion – falls sie je kommt – irrelevant.“

	Tatsächlich wird gerade die Beschleunigung der Klimakrise, die stets als
	Argument für die Fusion angeführt wurde, zunehmend zum Problem für die
	Technik. Denn um irreversible Klimaschäden zu vermeiden, müssen die
	Emissionen in den Industriestaaten schon in der Mitte des Jahrhunderts auf
	null sinken. Doch dass die Fusion bis dahin irgendeinen Beitrag zur
	Energieversorgung leisten kann, behaupten nicht mal die größten Optimisten.

	In ihren Planungen folgen auf ITER zunächst mehrere weitere
	Forschungsreaktoren (genannt „Demo“), die deutlich größer wären und, and…
	als ITER, tatsächlich Strom produzieren würden. Und erst wenn diese
	erfolgreich wären, könnte mit der Planung von kommerziellen Reaktoren
	begonnen werden – irgendwann weit in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts.

	Und selbst wenn die zahlreichen technologischen Probleme, für die bisher
	nicht mal theoretisch eine Lösung in Sicht ist, in der Praxis gemeistert
	werden könnten, bleibt die Frage, ob Fusion auch wirtschaftlich
	funktionieren würde.

	Bei ITER, dem bisher größten und teuersten Fusionsreaktor, würde die
	erzeugte Wärme lediglich in kurzen Phasen dafür genügen, eineinhalb mal so
	viel Strom zu erzeugen, wie dem Reaktor für den Fusionsprozess insgesamt
	zugeführt werden muss; den auf der ITER-Webseite genannten Faktor von 10
	bezeichnet selbst EU-Mann Claessens in einem Buch über den Reaktor als
	Irreführung. Denn dabei wird nur der Strom zum Heizen des Plasmas
	berücksichtigt und dieser zudem mit der erzeugten Wärmeenergie verglichen
	statt mit dem Strom, der damit produziert werden könnte.

	Ein kommerzieller Reaktor, der so viel Strom erzeugen soll wie ein heutiges
	Atom- oder Kohlekraftwerk, müsste um ein Vielfaches größer sein als ITER –
	und würde damit, abgesehen von allen damit verbundenen technischen
	Schwierigkeiten, auch wesentlich teurer.

	Angesichts der Tatsache, dass selbst technisch ausgereifte konventionelle
	Atomkraftwerke heute kaum noch mit der immer billiger werdenden
	Stromerzeugung aus Wind und Sonne konkurrieren können und auch die
	Speicherung von Strom zunehmend billiger wird, scheint es kaum vorstellbar,
	wie Strom aus Großkraftwerken mit Kosten im zweistelligen Milliardenbereich
	in fünfzig Jahren günstiger sein soll als solcher aus erneuerbaren Quellen.

	Dass CDU-Staatssekretär Thomas Bareiß angesichts dieser Faktenlage zur
	Einschätzung kommt, Fusion könne für eine „bezahlbare Energieversorgung“
	sorgen, ist darum überraschend. Eine Nachfrage, was die Grundlage für diese
	Aussage sei, blieb unbeantwortet. Das Wirtschaftsministerium erklärte
	lediglich, obwohl die Fusionsforschung „Fortschritte gemacht“ habe, sei es
	„noch nicht möglich, genau vorauszusagen, wann eine kommerzielle
	Stromproduktion aus Fusion erfolgen kann“.

	## Wirtschaftlichkeit unklar

	Dass noch offen ist, ob Fusion jemals konkurrenzfähig wird, räumt auch
	EU-Experte Claessens ein. „Die wirtschaftliche Tragfähigkeit muss erst noch
	demonstriert werden“, sagt er. Doch aufhalten lassen will er sich davon
	nach jahrelanger Arbeit für das Projekt nicht mehr: „Vielleicht wird es
	nicht klappen. Aber wir sollten es wenigstens versuchen, denn die
	potenziellen Vorteile sind enorm.“

	Auch das Wirtschaftsministerium lässt sich von den offenen Fragen nicht
	beeindrucken. „Kernfusion ist aus Sicht der Bundesregierung eine
	energiepolitische Option über den Zeitraum 2050 hinaus“, heißt es aus dem
	Haus von Minister Peter Altmaier. „Deshalb beteiligt sich Deutschland auch
	an ITER.“

	Michael Dittmar erinnert dieses Vorgehen an „Des Kaisers neue Kleider“, das
	Märchen von Hans Christian Andersen. „Wenn alle anderen behaupten, etwas zu
	sehen, traut sich keiner zu sagen, dass er nackt ist“, meint der Physiker.

	22 Aug 2020

	## LINKS

	[1] /Internationales-Projekt-in-Frankreich/!5699184
	[2] http://www.fusion.ucla.edu/abdou/abdou%20presentations/2019/KN-3%20ISFNT-14…

	## AUTOREN

	Malte Kreutzfeldt

	## TAGS

	Erneuerbare Energien
	Schwerpunkt Klimawandel
	Energie
	Energiequellen
	Schwerpunkt Atomkraft
	Lobbyismus
	Klimaneutralität
	Kernenergie
	Europawahl
	Radioaktivität
	Schwerpunkt Klimawandel
	Atombombe

	## ARTIKEL ZUM THEMA

	Union will Fusionsreaktor für Strom: Fantastisch, aber nutzlos

	Kernfusion könne im Strommix nicht mal zum Tragen kommen, wenn es technisch
	möglich wäre. Das sagen wissenschaftliche Berater des Bundestags.

	Experte zu Durchbruch bei Kernfusion: „Fusion kann Erneuerbare ergänzen“

	Erstmals ist es gelungen, bei der Verschmelzung von Atomkernen mehr Energie
	zu erzeugen als zu verbrauchen. Was bedeutet das?

	Staatssekretär verschwieg Kontakte: Im Kuratorium des Baku-Netzwerks

	CDU-Staatssekretär Bareiß gab laut Lobbycontrol Kontakte nach Aserbaidschan
	nicht an. So blieben seine Verbindungen lange im Dunkeln.

	Anrechnung im EU-Haushalt: Fusionskosten schönen Klimabilanz

	Zum EU-Klimaziel wird der Fusionsreaktor Iter nichts beitragen. Trotzdem
	will ihn die EU-Kommission unter Klimaschutzausgaben verbuchen.

	Internationales Projekt in Frankreich: Montage von Fusionsreaktor beginnt

	Der Fusionsreaktor in Frankreich geht in seine nächste Bauphase. Die Kritik
	am größten internationalen Technologievorhaben von 35 Staaten bleibt.

	Essay Grüne Industriepolitik: Endlich zusammendenken

	Für Klimapolitik zu sein, ist noch keine Klimapolitik. Über mögliche
	Verbindungen von Ökologie und Ökonomie wird bisher zu wenig gestritten.

	Genehmigung für Max-Planck-Institut: Möge die Kernfusion beginnen

	Das Verfahren ist umstritten – trotzdem dürfen ForscherInnen in Greifswald
	Experimente zur Kernfusion durchführen.

	Bill Gates auf der Klimakonferenz: Weltrettung wird präsentiert von ...

	Der Klimagipfel ist in den Händen eines Glaubenssatzes: Grünes Wachstum
	wird uns retten. Die Prediger sind die Milliardäre dieser Welt.

	Atomwaffen weltweit: Mit Superlasern zur Minibombe

	Die Supermächte modernisieren ihre Arsenale. 70 Jahre nach Hiroshima war es
	noch nie so einfach und so billig, eine Atombombe zu bauen.