Fusionsenergie – Erneuerbare Energien waren nie notwendig

Die Theorie des sich alle paar Jahre ändernden Begriffes der Erderwärmung, Klimawandel, Klimakatastrophe, Erderhitzung geht ungefähr so:

Wenn sich das schwache Klimagas CO₂ in der Atmosphäre um 100 Teile pro Millionen Teile Atmosphäre erhöht, dann ist es in 100 Jahren 1,5 Grad wärmer und dann sterben wir alle. Woran alle sterben, weiß kein Mensch, aber das macht es notwendig, unser komplettes Energienetz zu zerstören und die Preise für alles, was mit Energie, Heizung und Mobilität zu tun hat, dramatisch zu erhöhen.

Vor allem aber müssen wir unsere Landschaft voller Windmühlen🔗 und Solar Panels stellen, weil es keine andere CO₂-freie Möglichkeit gibt, Strom zu erzeugen. Also jetzt außer Atomkraft, aber die können wir auch nicht haben, weil Grüne in den Physikstunden immer zum Kiffen draußen waren und deshalb glauben, Radioaktivität ist so etwas wie unkontrollierbare böse Magie.

Zusätzlich wird natürlich einfach ignoriert, dass wir in wenigen Dekaden kommerzielle Fusionskraftwerke haben werden. Spottbillig, CO₂-frei und mit kaum nennenswerten radioaktiven Beiprodukten.

Die Geschichte der Fusionsenergie

Die Geschichte der Fusionskraft beginnt wie die der Kernkraft, mit einer Bombe. Als man 1945 das erste Mal eine Atombombe testete, dauerte es nur 7 Jahre bis zum ersten erfolgreichen Test der Energieerzeugung durch Kernspaltung (Fission) und nur 12 Jahre bis zum ersten kommerziellen Atomkraftwerk. Also lag es nahe zu vermuten, dass nach dem ersten erfolgreichen Test der Wasserstoffbombe, einer Fusionsbombe, im Jahr 1952 es ähnlich lange dauern würde, bis die ersten Fusionskraftwerke entwickelt würden.

Stattdessen wurde die Abschätzung der Entwicklungsdauer der Fusionsenergie ein Running Gag unter Physikern, der besagte, dass Fusionsenergie die Energie ist, die schon immer nur noch 30 Jahre entfernt war – und das immer sein wird.

Atomkraft – Einfach und effizient

Atomkraft ist verhältnismäßig einfach nutzbar zu machen. Bringt man eine ausreichende Menge Uran-235 in Form von Brennstäben, die aus Yellowcake gewonnen wurden, nahe zusammen, startet eine Kettenreaktion: Ein Neutron spaltet ein Uran-Atom, wodurch Energie und weitere Neutronen freigesetzt werden, die wiederum weitere Uran-Atome spalten. Diese kontrollierte Reaktion setzt enorme Wärme frei.

Mit der Abwärme erhitzt man Wasser, das – wie in einem Kohle-, Gas- oder Ölkraftwerk – eine Dampfturbine antreibt, die Strom erzeugt.

Fusionskraft – Die Zukunft der Energie

Fusionskraft ist sozusagen der umgekehrte Prozess der Kernspaltung: Zwei Wasserstoff- oder Wasserstoffisotop-Atome werden miteinander verschmolzen. Betrachtet man die Energieausbeute pro Kilogramm Brennstoff, liefert Fusion jedoch etwa vier Millionen Mal mehr Energie als die Verbrennung von Kohle und rund viermal mehr als die die Spaltung eines Uran-Atoms. Damit stellt sie die effizienteste bekannte Energiequelle dar.

Doch was einfach klingt und in einer Wasserstoffbombe recht unkontrolliert bereits funktioniert, ist unter kontrollierten Bedingungen extrem schwierig. Wasserstoff-Atome verschmelzen erst ab einer Temperatur von etwa 150 Millionen Grad Celsius. Das bedeutet, man muss initial mit einem Laser oder starken elektromagnetischen Feldern eine solche Temperatur erzeugen und so ein extrem heißes Plasma schaffen, in das man weitere Wasserstoffisotope einbringt, die wiederum verschmelzen.

Da dieses heiße Plasma jedes vorstellbare Material verdampft, mit dem es in Berührung kommt, muss es in extrem komplex angeordneten Magnetfeldern in einer Vakuumkammer in der Schwebe gehalten werden.

Ein weiteres großes Problem sind die intensiven Neutronenströme, die bei der Fusion entstehen. Besonders bei der Deuterium-Tritium-Fusion werden hochenergetische Neutronen freigesetzt, die das Reaktormaterial mit der Zeit stark belasten und verändern. Dies führt zu Materialermüdung und macht langlebige Wandmaterialien notwendig, die derzeit noch in der Entwicklung sind.

Und das war bisher das größte Problem. Die Computerkapazität, um diese Felder zu berechnen und zu steuern, war bisher einfach nicht vorhanden – bis leistungsfähige Supercomputer und KI-gestützte Steuerungssysteme ab den 2010er Jahren verfügbar wurden.

Aktuelle Entwicklung und Durchbrüche

Die letzten Jahre haben allerdings bahnbrechende Fortschritte gebracht. ITER, das größte Fusionsprojekt der Welt in Frankreich, steht kurz davor, das erste Plasma zu erzeugen, ein entscheidender Schritt für den späteren Dauerbetrieb. Auch die Trägheitsfusion hat Fortschritte gemacht: 2022 gelang es Forschern am National Ignition Facility (NIF), eine Nettoenergiegewinnung nachzuweisen – ein historischer Durchbruch.

Private Unternehmen wie Helion Energy, Commonwealth Fusion Systems und TAE Technologies entwickeln alternative Reaktorkonzepte, die kompakter und wirtschaftlicher sein sollen. Wichtige Hürden bleiben jedoch: Die Energiebilanz muss stabil positiv sein, langlebige Materialien für die Reaktorwände fehlen noch, und die Skalierung zur Stromerzeugung ist technisch und wirtschaftlich anspruchsvoll. Dennoch wird erwartet, dass erste Demonstrationskraftwerke in den 2030er Jahren ans Netz gehen.

Ab wann ist Fusionsenergie verfügbar?

Viele Experten gehen davon aus, dass erste kommerzielle Fusionskraftwerke um 2040 ans Netz gehen könnten. Einige private Unternehmen sprechen sogar von den späten 2030ern. Sobald Fusionskraftwerke etabliert sind, wird die Technologie rapide skaliert – mit nahezu unbegrenztem Brennstoff (Deuterium aus Wasser und Lithium als Quelle für Tritium) und ohne radioaktiven Langzeitmüll.

Warum Fusionsenergie die Welt verändern wird

Fusionsenergie wird nicht nur die sauberste und effizienteste Energiequelle sein, sondern auch langfristig die kostengünstigste. Sobald die Technologie ausgereift ist, werden die Betriebskosten dramatisch sinken, da der Brennstoff – Deuterium aus Wasser und Lithium für Tritium – praktisch unbegrenzt und extrem preiswert ist. Anders als bei der Kernspaltung entstehen keine langlebigen radioaktiven Abfälle, und das Risiko einer nuklearen Katastrophe ist ausgeschlossen.

Kostenprognose: Strompreis und Wirtschaftsauswirkungen

Schätzungen zufolge könnten die Erzeugungskosten für Strom aus Fusion langfristig bei 1-2 Cent pro kWh liegen – im Vergleich zu heutigen Preisen von 10-30 Cent pro kWh aus fossilen oder erneuerbaren Quellen. Sobald die Infrastruktur etabliert ist, könnten Haushalte mit einem monatlichen Stromverbrauch von 350 kWh weniger als 5 bis 10 Euro an Stromkosten zahlen.

Für die Wirtschaft hätte dies massive Auswirkungen: Die Produktionskosten für nahezu alle Branchen – von der Industrie bis zur Landwirtschaft – würden drastisch sinken. Billige Energie bedeutet günstige Produkte🔗, steigenden Wohlstand und eine Entkopplung des Wachstums von fossilen Energieträgern. Länder mit Fusionskraftwerken würden einen enormen Wettbewerbsvorteil genießen, während energiearme Regionen ihre wirtschaftliche Abhängigkeit überwinden könnten.

Alle chemischen Verfahren wären plötzlich unglaublich günstig, und man könnte synthetisches Benzin aus CO₂ und Wasserstoff erzeugen, das pro Liter nur noch wenige Cent kosten würde. Dies würde jeglichen Warentransport so günstig machen, dass nahezu augenblicklich für alle Menschen auf dem Planeten großer Wohlstand ausbrechen würde.

Warum sind alle „neuen Energien“ überflüssig?

Während Milliarden in ineffiziente und wetterabhängige Energiequellen wie Wind und Solar fließen, wird Fusionsenergie das gesamte Energieproblem auf einen Schlag lösen und augenblicklich jegliche fossile Energieform überflüssig machen.

Wir werden also in spätestens 20 Jahren zu einer vollkommen CO₂-neutralen Energiewirtschaft wechseln, die sich aufgrund ihres günstigen Preises augenblicklich ganz von selbst weltweit verbreiten wird, für die wir nahezu unendlich viel Brennstoff auf unserem Planeten besitzen.

Selbst wenn die Theorie zuträfe, dass unser CO₂-Ausstoß auf welche Art auch immer in 100 Jahren zu einer Katastrophe führen würde, gäbe es keinerlei Grund, deswegen irgendwelche Maßnahmen zu ergreifen. In spätestens 20 Jahren werden wir so oder so in ein Zeitalter der extrem günstigen, CO₂-freien Energie eintreten.