Gegen Tritium-Schwund in Fusions-Kraftwerken
Fraunhofer Dresden und Planck Garching entwickeln Schutzbarrieren gegen die Wanderfreude des Brennstoffs „Tritium“
Dresden/Garching/Greifswald, 25. Juni 2025. Praxistaugliche Kernfusions-Kraftwerke rücken nach jahrzehntelangen – und zunächst erfolgsarmen – Forschungen nun doch in greifbare Nähe: Sowohl der Stellarator „Wendelstein 7X“, den Planck-Forscher in Greifswald gebaut haben, wie auch die Laser-Trägheitsfusions-Anlagen im „Lawrence Livermore National Laboratory“ (LLNL) in Kalifornien haben das Zeug, in einigen Jahren zu Reaktoren zu führen, die dauerhaft mehr Energie liefern als sie verbrauchen.
Barrieren aus Titan- und Chromnitrid gelten als Favoriten
Daher widmen sich Ingenieure in Sachsen, Bayern und Mecklenburg-Vorpommern nun auch verstärkt den kleineren „Tücken“, die der Betrieb solcher einer nahezu unerschöpflichen und sehr strahlungsarmen „Sonne auf Erden“ mit sich bringen würde. Im Projekt „Tritiumstop“ entwickeln Fraunhofer- und Planck-Forscher aus Dresden und Garching nun Schutzschichten gegen den Verlust des Brennstoffes Tritium in den Reaktoren und dessen Rohrsystemen. Dabei setzen sie auf langlebige Diffusions-Barrieren aus Schichten von Titan- und Chromnitrid. Sie sollen die „Tritium“ genannten, sehr kleinen und radioaktiven Varianten des Wasserstoff-Atoms davon abhalten, durch Reaktorwände hindurch zu wandern.
Neue Schichten lassen sich großformatig einsetzen
„Unsere Schichten basieren auf etablierten physikalischen Gasphasenabscheidungs-Verfahren und lassen sich mit industriereifer Technik auf reale Kraftwerkskomponenten aufbringen“, erklärt Dr. Volker Weihnacht vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden. Auch Anwendungen jenseits der Fusionstechnologie seien vorstellbar: „Wir denken von Anfang an mit, wie sich unsere Ergebnisse später in die Praxis überführen lassen – etwa in Form großflächiger Beschichtungen oder integrierter Schutzsysteme“.
Die Planck-Kollegen in Bayern wiederum analysieren, welche Barriere wie gut funktioniert, wie langlebig sie ist und wie sie der Neutronenstrahlung im Reaktor widersteht. Dafür hat das Team um Dr. Armin Manhard vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching spezielle Messplätze und vor Ort auch Den Tokamak-Forschungsreaktor „Asdex“ zur Verfügung.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: IWS, Wikipedia, Oiger-Archiv, Heise
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