Alle Artikel mit dem Schlagwort: Kernfusion

Die Helmholtz International Beamline for Extreme Fields (HIBEF), die das HZDR am European XFEL in Schenefeld betreibt, ermöglicht Einblicke in die Struktur von Materialien und in sehr schnelle natürliche Prozesse, wie sie zum Beispiel in Proben warmer dichter Materie ablaufen. Grafik: HZDR / Science Communication Lab

Rolf aus der Lausitz soll mit Laser bei Kernfusion helfen

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Casus Görlitz will Energiegewinnung per Trägheits-Fusion simulieren Görlitz, 19. März 2024. Helmholtz-Computerexperten vom „Casus“-Institut Görlitz wollen in ihrem neuen Projekt „Röntgenlaser-Optimierung der Laserfusion“ (Rolf) neue Messmethoden für Experimente mit lasergestützer Trägheits-Kernfusion entwickeln. „Statt der Methode ,Versuch und Irrtum’ könnten Laserfusionsexperimente künftig zielgerichteter konzipiert und durchgeführt werden – eine zwingende Voraussetzung für ein kommerzielles Fusionskraftwerk“, heißt es dazu vom Casus-Mutterinstitut, dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Weil das Casus in der Lausitz wächst, bekommen die Forscher für ihren „Rolf“ nun auch 700.000 Euro Kohleausstiegs-Fördergelder.

Die Aufnahme zeigt aktive Zonen unserer Sonne. Solar Dynamics Observatory, NASA

370 Millionen Euro für Fusionsforschung – auch per Laser

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Privatfirma soll Fusion per Laser vorantreiben Berlin/Leipzig, 5. September 2023. Damit Deutschland im Wettlauf um die ersten praxisreifen Fusions-Kraftwerke nicht zu weit zurückfällt, hat Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger (FDP) heute rund 370 Millionen Euro zusätzliche Förderung bis 2028 versprochen. Sie will dabei auch die Forschung an Kernfusion per Laser unterstützen, von der es zuletzt aus den USA besonders hoffnungsvolle Signale gegeben hatte.

Das erste Plasma in Wendelstein 7-X. Es bestand aus Helium, dauerte eine Zehntel Sekunde und erreichte eine Temperatur von rund einer Million Grad Celsius (Eingefärbtes Schwarz-Weiß-Foto). Abb.: IPP

TU Dresden siebt mit Metallschaum schweren Wasserstoff

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Durch Quanteneffekte öffnen sich die Poren nur für den Fusions-Brennstoff Deuterium Dresden/Stuttgart, 16. April 2022. Der Dresdner Chemiker Prof. Stefan Kaskel und seine Kollegen haben ein Metallschaum-Sieb entwickelt, das schweren Wasserstoff – sogenanntes Deuterium – viel einfacher als mit bisherigen Verfahren gewinnen kann. Das hat die TU Dresden mitgeteilt. Dieser Stoff wird unter anderem für Fusionsreaktoren, die Medizinherstellung und organische Bildschirme gebraucht.

Helikopter-Aufnahme vom zerstörten Kernkraftwerk Tschernobyl, aufgenommen einen Tag nach der Katastrophe. Foto: USFCRFC via Wikimedia; CC2-Lizenz; creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/deed.de

Tschernobyl – Weckruf für den Ostblock

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

34 Jahren nach der Katastrophe in der Ukraine forschen auch Dresdner Wissenschaftler weiter an sicheren Kernreaktoren – während andere Länder innovative Atommeiler entwickeln. Tschernobyl/Dresden, 26. April 2020. Vor 34 Jahren zerstörte ein Nuklearunfall das Kernkraftwerk im ukrainischen Tschernobyl. Nach Bedienfehlern und einem schief gelaufenen Experiment kam es am 26. April 1986 zur Kernschmelze und einer Explosion. Die freigesetzten strahlenden Stoffe verwandelten einen ganzen Landstrich in der Ukraine in eine Todeszone. Außerdem trieben radioaktive Wolken über große Teile Europas. In der DDR erwähnte die Partei- und Staatsführung nach eingeübter kommunistischer Verschleierungstradition die Katastrophe zunächst kaum und redete sie klein. Erst nach und nach wurde auch den Dresdnern und allen Ostdeutschen klar, was sich da tatsächlich in der Ukraine ereignet hatte. Seitdem ist Tschernobyl in Liedern, Romanen und Spielen zum strahlenden Mahnmal menschlicher Hybris stilisiert worden. Diese Aura zieht seit Jahren mehr und mehr makabre „Lost Places“-Touristen in die Todeszone. Derweil haben Politiker, Wissenschaftler und Ingenieure in verschiedenen Ländern ganz unterschiedliche Konsequenzen aus dem Atomunfall gezogen…

Kein Vixierbild, sondernein Blick in die in sich verdrehte Reaktorkammer des Fusions-Testreaktors Wendelstein 7-X in Greifswald. Spezialisten wechseln dort nun die die alten Hitzeziegeln gegen wassergekühlte Kohlenstoff-Ziegel aus. Foto: Torsten Bräuer für das IPP

Max Planck rüstet Fusions-Testreaktor Greifswald auf

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Wassergekühlte Kacheln sollen Fusion bis eine halbe Stunde aufrechterhalten Greifswald, 16. März 2020. Um länger als nur für ein paar Sekundenbruchteile der Hitze der Sonne auf Erden zünden zu können, rüsten die Planck-Physiker in Greifswald ihren Fusionsreaktor „Wendelstein 7-X“ auf. Das hat das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald angekündigt.

Das erste Plasma in Wendelstein 7-X. Es bestand aus Helium, dauerte eine Zehntel Sekunde und erreichte eine Temperatur von rund einer Million Grad Celsius (Eingefärbtes Schwarz-Weiß-Foto). Abb.: IPP

Tanzende Protonen tunneln zum Rendezvous

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rossendorfer Forscher wollen mit Superlasern Fusionskraftwerke anlassen Dresden/Hamburg, 5. Dezember 2019. Deutschland hat die Kernspaltung abgeschrieben: Kanzlerin Angela Merkel (CDU) hat sie als zu unberechenbar und „schmutzig“ eingestuft. Daher hoffen nun viele Ingenieure und Physiker, endlich die Kernfusion nach dem Vorbild der Sonne in den Griff zu bekommen: Diese fast unerschöpfliche Energiequelle würde stabiler als Windräder und Solaranlagen Strom liefern und kaum strahlenden Abfall hinterlassen. An der Konstruktion praxistauglicher Fusionsreaktoren beißen sich Wissenschaftler allerdings weltweit schon seit Jahrzehnten die Zähne aus. Rossendorfer Forscher wollen nun aber mit Superlasern die Kernfusion auf Trab bringen.

Schon die Felsenkeller-Brauerei hatte neben dem Eiswurm-Lager ein eigenenes Laboratorium. Foto (bearbeitet): Heiko Weckbrodt

Roter Riese glüht im Eiswurmlager

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Mit einem unterirdischen Beschleuniger wollen Dresdner Physiker das Innere von Riesensternen simulieren Dresden, 27. April 2017. Fast wie ein zu groß geratener Photonen-Torpedo aus den „Enterprise“-Filmen sieht der acht Meter lange Koloss aus, der da zwischen den Felswänden schwebt. Langsam, ganz langsam senkt sich das zehn Tonnen schwere Aggregat auf ein blaues Bett aus Stahl. Der Vorarbeiter hebt den Helm, sucht die Augen des Kranfahrers, spreizt Daumen und Zeigefinger leicht: vier Zentimeter noch. Dann sitzt der Beschleuniger so, dass ihn die stählernen Chaisenträger in den Stollen hieven können. Die Physiker ringsum nicken zufrieden: Ja, das sieht gut aus. Der Rote Riese ist im Eiswurmlager in Dresden-Coschütz gelandet. Die ehemalige Felsenkeller-Brauerei wird damit als Forschungsstandort weiter ausgebaut.

Die nachkolorierte Aufnahme zeigt das erste heiße Wasserstoff-Plasma in Wendelstein 7-X. Kamerafoto: IPP

Atomausstieg und Kernfusion

Veröffentlicht von Redaktion

Macht Kanzlerin Merkel eine Rolle rückwärts? War es eine Rolle rückwärts in die Zukunft, die Angela Merkel am 3. Februar 2016 in Greifswald vollführte, als sie die Versuchsanlage Wendelstein 7 – X symbolisch in Betrieb nahm? In dieser Anlage wird an der Energieerzeugung auf der Grundlage des Zusammenschlusses leichter Atomkerne zu schwereren geforscht. Mit dem „13. Gesetz zur Änderung des Atomgesetzes“ leitete der Bundestag am 30. Juni 2011 den endgültigen Ausstieg aus der Atomkraft ein. Die Reaktorkatastrophe von Fukushima habe ihr Verhältnis zur Kernenergie geändert, erklärte die Bundeskanzlerin. Das bezog sich ganz offensichtlich nur auf die klassische Form dieser Technologie, die Energiegewinnung durch Spaltung schwerer Atomkerne, die unvermeidlich langlebige radioaktive Rückstände produziert. Das ist bei der Kernfusion, wenn Wasserstoff in Helium umgewandelt wird, nicht der Fall. In der Sonne läuft dieser Prozess seit Milliarden von Jahren ab. Der irdische Ausgangsstoff Wasser ist in den Weltmeeren in praktisch unerschöpflicher Menge enthalten, sodass damit das Energieproblem der Menschheit gelöst wäre.

Die nachkolorierte Aufnahme zeigt das erste heiße Wasserstoff-Plasma in Wendelstein 7-X. Kamerafoto: IPP

Kanzlerin macht Fusionsplasma im Wendelstein 7X heiß

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Fusionsgemisch kam auf 80 Millionen Grad für ¼ Sekunde Greifswald, 3. Februar 2016. Bundeskanzlerin Angela Merkel (CDU) hat heute in Greifswald das erste Wasserstoff-Plasma in der Fusionsanlage Wendelstein 7X heiß gemacht. Das Gemisch aus Wasserstoff-Atomrümpfen und Elektronen erreichte, angeregt durch eine Mikrowellen-Heizung, für eine Viertelsekunde rund 80 Millionen Grad Celsius, teilte das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) mit, das den Fusionsreaktor konstruiert hatte.

Das erste Plasma in Wendelstein 7-X. Es bestand aus Helium, dauerte eine Zehntel Sekunde und erreichte eine Temperatur von rund einer Million Grad Celsius (Eingefärbtes Schwarz-Weiß-Foto). Abb.: IPP

Fusionsreaktor Wendelstein zündet in Greifswald

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Erster Versuch mit heißem Helium-Plasma im Stellarator-Design Greifswald, 10. Dezember 2015. Max-Planck-Forscher haben heute erstmals den neuartigen Fusionsreaktor „Wendelstein 7-X“ in Greifswald gezündet. Dieser Reaktor ist nach dem „Stellarator“-Design gebaut, bei dem ein scheinbar bizarr verdrehtes Magnetfeld das ultraheiße Fusionsplasma in der Schwebe hält.

Blick in den Reaktorraum des Wendelstein 7X. Foto: Heiko Weckbrodt

Sonne auf Erden in Greifswald

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Im weltweiten Rennen um den ersten Kernfusions-Reaktor laufen Planck-Physiker aus Meck-Pomm ganz vorn mit Greifswald, 18. August 2015. Die Kernfusion gilt als schier unerschöpfliche Energiequelle, ergiebiger als Öl, sauberer als Kernspaltung, steuerbarer als Windenergie. In Greifswald nicht weit vom Ostseestrand wollen Forscher nun diese Kraft der Sonne für die Menschheit bändigen – zur Abwechslung mal nicht in Form einer zerstörerischen Wasserstoff-Bombe, sondern als unermüdlichen Strom- und Wärmspender.

Sieht aus wie ein vollkommen verdrehter Schmalzkringel und wurde von einem Supercomputer als ideales Magnetfeld für eine Kernfusion errechnet: Die Feld-Brennkammer für den Wendelstein 7x. Abb.: IPP

Zahlen & Fakten zum Wendelstein 7x

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Grundprinzip: Kernfusionsreaktor Standort: Greifswald Design: Stellarator (Plasma wird ausschließlich durch äußere Magnetfelder in der Schwebe gehalten, kein Stromfluss im Plasma) Magnetspulen: aus Supraleit-Spulen (tiefgekühlt auf ca 4 Kelvin = ca. – 269 Grad Celsius, bis zu 13.000 Ampere Stromstärke) Plasma-Volumen: ca. 30 Kubimeter Plasma-Temperatur: ca. 100 Millionen Grad Plasma-Druck: ca. 2 Bar (etwas weniger als der Druck in einem Autoreifen) Reaktor-Masse: ca. 750 Tonnen Reaktor-Durchmesser: 16 Meter Bau- und Anlagenkosten: ca. 520 Millionen Euro Betriebs- und Personalkosten für 20 Jahre: ca. 1/2 Mrd. € Gesamtkosten: ca. 1,06 Milliarden Euro Zum Weiterlesen: Die Sonne auf Erden in Greifswald

Die Montage überlagert die Sonne mit dem Borexino-Detektor. Montage: Borexino Collaboration

Sonne brennt mindestens 10.000 Jahre nach

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Forscher durchleuchten Stern mit Neutrinos Sonnensystem, 31. August 2014: Würde man heute plötzlich die Energieproduktion unserer Sonne ausschalten, wie gelegentlich in Science-Fiction-Filmen vorexerziert, so „würde es etwa weitere 10.000 Jahre dauern, bis wir davon auf der Erde etwas merken“. Das hat der Dresdner Kernphysiker Prof. Kai Zuber nach einem aufwändigen Neutrino-Experiment eingeschätzt.

Deutsch-französisches Konsortium rüstet Europas Fusionsreaktor aus

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Hoffnung auf unbegrenzten Öko-Strom nach Sonnenprinzip Cadarache, 29. Oktober 2013. Seit über 50 Jahren versuchen Ingenieure rund um den Erdball, das Energieprinzip der Sonne, die Kernfusion, nicht nur für Fusionsbomben, sondern auch eine friedliche und nahezu unerschöpfliche Strom-Erzeugung einzuspannen. Im französischen Cadarache entsteht dafür derzeit der ITER-Reaktor, der die technische Machbarkeit solcher Fusions-Quellen beweisen soll. Ein Konsortium aus der deutschen M+W Group und der französischen „GDF SUEZ“-Gruppe hat nun einen Auftrag von über einer halben Milliarde Euro erhalten, die Gebäude- und Sicherheitstechnik für ITER zu installieren, wie „M+W“ mitteilte.