"Überlegungen zur Energieversorgung der Zukunft". Vortrag am Tischabend am 06 April 2004 vor OT33 Celle

Unser Gastreferent, Herr Dr. Möllmann, stellte Überlegungen zur Energieversorgung der Zukunft an. Zur Biographie: Geburtsjahr 1921, Kriegsteilnahme verhindert ein Chemiestudium, nach dem Kriege Aufbau eines Unternehmens in Hitzacker, parallel zum Beruf Studium mit Abschluss Dipl. Ing. und Promotion. Seine Beschäftigung mit dem Thema ist nicht berufsbedingt, sondern entspringt allgemeinem Interesse. Herr Dr. Möllmann zeigte zu Beginn die aktuelle Problematik der Energieversorgung auf unserer Erde auf, um sodann im Schwerpunkt auf die Fusionsforschung einzugehen, die nach seiner Einschätzung den Weg in eine nachhaltige Versorgung durch Fusionskraftwerke weist. Hier einige Stichworte:

Über neunzig Prozent des Weltenergiebedarfs wird heute aus fossilen Energiequellen gedeckt. Die gegenwärtige Versorgungssicherheit lässt leicht vergessen, dass Klimaproblematik, begrenzte Brennstoff-Vorräte und politische Instabilitäten (65 % der Ölvorkommen befinden sich in der Golfregion!) auf längere Sicht ein neues Energiesystem verlangen.

Hinzu kommt der steigende Energiebedarf in den Schwellenländern und die schnell wachsende Erdbevölkerung. Selbst wenn es in den Industrieländern gelingt, in erheblichem Umfang Energie zu sparen, wird der Energiebedarf weltweit ansteigen.

Die Auswahl an ausreichend ergiebigen Energiequellen, die Kohle, Erdöl und Erdgas in Zukunft ersetzen könnten, ist jedoch sehr begrenzt: Neben Kernspaltung und Sonnenenergie bleibt als dritte Möglichkeit die Fusion.

Ziel der Fusionsforschung ist es, aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie zu gewinnen. Kernverschmelzungen sind wichtige Naturprozesse: Viele chemischen Elemente sind per Fusion aus Wasserstoff entstanden; Fusion ist die Energiequelle von Sonne und Sternen. Unter irdischen Bedingungen verschmelzen am leichtesten die beiden Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Dabei entsteht ein Helium-Kern, außerdem wird ein Neutron frei sowie große Mengen nutzbarer Energie: Ein Gramm Brennstoff könnte in einem Kraftwerk 90 000 Kilowattstunden Energie erzeugen - die Verbrennungswärme von 11 Tonnen Kohle.

Die Fusionsbrennstoffe sind billig und auf der Erde gleichmäßig verteilt. Deuterium ist in nahezu unerschöpfbaren Mengen im Meerwasser zu finden. Tritium - ein radioaktives Gas mit kurzer Halbwertszeit von 12,3 Jahren - kommt in der Natur kaum vor. Es kann aber innerhalb des Kraftwerks aus Lithium gebildet werden, das ebenfalls reichlich vorhanden ist. Da ein Fusionskraftwerk zudem günstige Umwelt- und Sicherheitseigenschaften aufweisen wird, könnte die Fusion nachhaltig zur künftigen Energieversorgung beitragen.

Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) erforscht die physikalischen Grundlagen für ein Fusionskraftwerk. In Garching betreibt das IPP dazu zwei Großanlagen, eine weitere entsteht im IPP-Teilinstitut Greifswald.

Insgesamt zwölf wissenschaftliche Bereiche untersuchen den Einschluss von Wasserstoff-Plasmen hoher Temperatur in Magnetfeldern, entwickeln Anlagen zur Plasmaheizung sowie Messverfahren zur Analyse der Plasmaeigenschaften, beschäftigen sich mit Plasmatheorie, Magnetfeldtechnik, Materialforschung und Plasma-Wand-Wechselwirkung sowie Systemstudien zur Fusion.

Die Arbeiten des IPP sind eingebettet in das Europäische Fusionsprogramm, zu dem sich die Fusionslaboratorien Europäischen Union sowie die Schweiz zusammengeschlossen haben.

Mit dem Projekt ITER (lat. "der Weg") arbeiten die großen Fusionsprogramme der Welt - Europas, Japans, der USA und der russischen Föderation - gemeinsam daran, einen ersten Experimentalreaktor zu planen. ITER soll zeigen, dass es physikalisch und technisch möglich ist, durch Kernverschmelzung Energie zu gewinnen. Er soll zum ersten Mal ein brennendes und für längere Zeit energielieferndes Plasma erzeugen. Außerdem sollen wesentliche technische Funktionen eines Fusionskraftwerks entwickelt und getestet werden. Hierzu gehören supraleitende Magnetspulen, die Tritium-Technologie, das Abführen der erzeugten Wärme-Energie sowie die Entwicklung fernbedient auswechselbarer Komponenten; ebenso bearbeitet werden Sicherheits- und Umweltfragen.

Verläuft die Forschung nach dem derzeitigem Plan, dann könnte - mit je 20 Jahren Planungs-, Bau- und Betriebszeit für ITER und ein anschließendes Demonstrationskraftwerk - die Fusion in etwa 50 Jahren wirtschaftlich nutzbaren Strom liefern. Mit etwa 1000 Megawatt elektrischer Leistung wird ein Fusionskraftwerk dabei insbesondere für die Grundlast-Stromversorgung geeignet sein.

Wer mehr verstehen will, sei auf die Internetseite www.ipp.mpg.de verwiesen.

Für die Laien unter uns sind Fusionskraftwerke, an deren Entwicklung offenbar unaufgeregt und ungestört gearbeitet werden kann, eine interessante und vielleicht auch beruhigende Perspektive, lassen sie doch hoffen, dass unsere Enkel und Urenkel den blauen Himmel nicht nur durch die wirbelnden Blätter von Millionen von Windkraftanlagen erblicken werden.