Die Sonne auf die Erde holen

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    • Die Sonne auf die Erde holen

      Die Sonne auf die Erde holen
      In diesem Sommer startet der Bau des Fusionsreaktors "Iter" - Forscher versprechen sich davon nicht weniger als die Lösung der Energieprobleme


      Es klingt wie eine Wundermaschine: ein Kraftwerk, das nach dem Vorbild der Sonne sauber und ungefährlich arbeitet und als unerschöpfliche Energiequelle das Versorgungsproblem der Menschheit lösen könnte. Mit zwei Litern Wasser und einem Gesteinsbrocken soll der Jahresenergiebedarf einer ganzen Familien gedeckt werden. Ein einziges Gramm Brennstoff aus Wasserstoffplasma setzt so viel Energie frei, wie bei der Verbrennung von acht Tonnen Erdöl oder elf Tonnen Kohle entsteht - ohne das Klima mit Kohlendioxid zu belasten. So weit die vielversprechenden Berechnungen.



      Denn noch gibt es die Maschine, die als künstliche Sonne die Erde mit Energie versorgen soll, nur auf dem Papier. In diesem Sommer wird nach langen Verhandlungen im südfranzösischen Cadarache mit dem Bau von Iter (internationaler thermonuklearer experimenteller Reaktor; lateinisch für Weg, Reise) begonnen.

      Die Technik des Fusionsreaktors beruht auf dem Prinzip, aus der die Sonne und andere Sterne ihre Energie beziehen: Bei Temperaturen von zehn Millionen Grad Celsius und unter enormem Druck fusioniert Wasserstoff zu Helium. Die dabei entstehende Energie macht sich auch die Wasserstoffbombe zunutze, allerdings in unkontrollierter Form.

      Im Iter kommt es zu einer kontrollierten Fusion der Wasserstoff-Isotopen Deuterium und Tritium, die aus Wasser und in Gestein enthaltenem Lithium gewonnen werden. Dazu wird der in einen Plasmazustand gebrachte Brennstoff in das Vakuumgefäß eines elektromagnetischen Feldes eingeschlossen, um zu verhindern, dass es die Wände berührt. Weil sich auf der Erde kein derart hoher Druck wie im Zentrum der Sonne herstellen lässt, muss das Plasma mittels Mikrowellen auf mehr als 100 Millionen Grad erhitzt werden, bis der Fusionsmotor anspringt. Ist er einmal in Gang, wird ein Großteil der Heizenergie durch die Bewegungsenergie der Heliumkerne gedeckt.

      Im Gegensatz zur Kernspaltung in herkömmlichen Atomkraftwerken kann es in einem Fusionsreaktor zu keinem großen Unfall kommen, wie Wissenschafter betonen. Wenn kein Brennstoff mehr zugeführt wird, bricht der Vorgang binnen Sekunden ab, auch wird bei der Fusion nur sehr wenig Radioaktivität frei. Der radioaktive Müll halte sich aufgrund der geringeren Halbwertszeit in Grenzen.

      Weltweite Kooperation

      Ziel ist es, in wenigen Minuten andauernden Brennphasen erstmals mindestens zehnmal so viel Energie herauszuholen, als hineingesteckt wird. "Es ist derzeit das größte Experiment der Menschheit", verweist Tilmann Märk, Plasmaphysiker und Vizerektor der Uni Innsbruck, auf die Bedeutung des Projekts, an dem weltweit geforscht wird. Sieben Partner - die Europäische Union, Japan, USA, Russland, China, Südkorea und Indien - sind beteiligt.

      Ob die physikalischen Regeln der Kernfusion auch technisch umgesetzt werden können, wird sich 2018 herausstellen, dann soll Iter erstmals angeworfen werden. Parallel zu den Experimenten laufen die Planungen für den Reaktor "Demo", der ab 2020 Strom erzeugen soll. Ein kommerzielles Kraftwerk könnte laut Roadmap 2050 den Betrieb aufnehmen.

      "Es herrscht großer Optimismus vor", schildert Harald Weber, Leiter des Atominstituts und Koordinator der österreichischen Forschungsprojekte zu Iter. "In den letzten 15 Jahren wurden massive Tests durchgeführt."

      Immerhin wurden die Pläne für Iter schon vor mehr als einem Vierteljahrhundert geschmiedet. 1985 vereinbarten der damaligen sowjetischen Generalsekretär Gorbatschow, der französische Ministerpräsident Mitterrand und US-Präsidenten Reagan die wissenschaftliche Kooperation zur Schaffung eines Fusionsreaktors, 1990 lag ein Erstentwurf vor.

      Ein politischer Kleinkrieg um Finanzierung und Standortfragen verzögerte die Umsetzung immer weiter. Mittlerweile könnten die ursprünglich mit fünf Milliarden Euro für zehn Jahre veranschlagten Kosten auf das Doppelte ansteigen, wobei Europa 50 Prozent trägt.

      Ein bis zwei Millionen Euro pro Jahr gehen von der EU an österreichische Projekte zu Plasmaphysik und Materialforschung - auch wenn die heimische Fusionsforschung in den vergangenen Jahren zurückgeschraubt wurde, wie Wissenschafter beklagen.

      An der TU Wien etwa wurden Isolatoren entwickelt, die die Magnetspulen von Iter vor der Neutronenstrahlung schützen. An der Uni Innsbruck werden die Wechselwirkungen von Plasma mit der Wand untersucht. Schon am Folgereaktor Demo arbeiten die Forscher des Erich-Schmid-Instituts für Materialwissenschaften der Akademie der Wissenschaften in Leoben. Gemeinsam mit der Tiroler Firma Plansee werden Wolfram-Legierungen für den Einsatz in Wärmetauschern getestet. "Kernfusion ist ein wichtiger Schritt für die Zukunft der Energieversorgung", betont Tilmann Märk. "Sie könnte als Teil von mehreren Energiequellen die Atomkraft und fossile Energieträger ablösen." (Quelle: Karin Krichmayr/STANDARD,Printausgabe, 08.04.2009)

      na sieh mal einer an, geht ja doch was weiter in diese, meiner meinung nach richtigen richtung.^^
      gibt auch ein nettes video dazu: Brauchen wir die Kernfusion?

      wobei sich aber die frage stellt, ob kernfusionskraftwerke nicht sogar ne nummer gefährlicher sind als die atomkraftwerke. ich glaube flunsi hat das mal irgendwo geschrieben, oder zumindest angedeutet.

      was ist eure meinung dazu?
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      "Und zum ersten Mal in seiner Geschichte erbebten die Kontinente Vandrias, dem Juwel Anos, unter den grauenvollen Klängen eines Krieges..."


    • hört sich eigentlich prima an. sollte meiner meinung aber erst nach
      genügend tests und auch nur mit qualifizierten Angestellten ans netz
      genommen werden. außerdem sollte es nur ländern mit genügend
      sicherheits maßnahmen gestattet sein fusionskraftwerke zu bauen,zu
      betreiben.

      Ich hätte noch ne frage dazu: wie sollen diese 100 millionen grad (:eek:) denn in diesem fusionskraftwerk/brennkammer bleiben? so ein vakuum leitet doch, auch wenns sehr lange dauert, die wärme, oder?
    • Nein, Vakuum leitet gar nichts. Wie auch, wenn da nichts ist, was leiten könnte?
      Und Fusionstechnologie wird eh erstmal nur den fortgeschrittenen Ländern zu Gute kommen können, denn die ist ja doch etwas komplexer als z.B. Atomenergie. Allerdings ist sie auch viel ungefährlicher als Atomenergie und man kann damit viel weniger Unsinn machen.
      Ich bin ja mal gespannt, ob das was wird mit Iter. Fusionsenergie wird schon sehr lange erforscht und seit 50 Jahren heißt es, das es in 50 Jahren Fusionsenergie gibt...
      "I do so enjoy my vork..." --- Heinrich Boerner
      "Everything's okay here folks. Nothing to see..." --- Roy Merritt - The Burning Man
    • @emilovic:

      Wärmestrahlung geht immer, würde ich aber nicht als wärmeleitung bezeichnen. Die fusionsreaktoren sind innen ziemlich hitztebeständig - und natürlich stellt es ein Problem dar.....

      @Toby: Jap, quasiteilchen also aber auch nicht wirlich was. Haben z.B. keine Ruhemasse. Würde Wärmeleitung in materie nicht mit wärmestrahlung gleichsetzen
    • emilovic schrieb:

      ok stimmt. aber es kann doch keine vollkommen Vakuums geben, weil die Sonne die Erde doch erwährmt, trotz des Weltraums?!


      Toby schrieb:

      Nein, Vakuum leitet gar nichts. Wie auch, wenn da nichts ist, was leiten könnte?
      Und Fusionstechnologie wird eh erstmal nur den fortgeschrittenen Ländern zu Gute kommen können, denn die ist ja doch etwas komplexer als z.B. Atomenergie. Allerdings ist sie auch viel ungefährlicher als Atomenergie und man kann damit viel weniger Unsinn machen.


      Faaaaaalsch!

      Vakuum leitet hervorragend, und zwar Strahlung. Es braucht seit Michelson-Moreley nicht mal mehr einen Äther, selbst allerfeinstes Vakuum, wie es etwa zwischen den Sternen und Galaxien herrscht, leitet Strahlung.

      Der Fehler liegt aber im Artikel, der Begriff Vakuum ist hier falsch, in einem Kernfusionsreaktor gibt es kein Vakuum im eigentlichen Sinne. Das Plasma ist nur sehr dünn, weil so heiß. Die Frage, wie die Energie herauskommt ist trotzdem interessant, weil ja die magnetischen Feldlinien das Plasma tatsächlich gefangen halten und jeder Kontakt des Plasmas mit der Reaktorhülle den Prozess verlöschen ließe.

      Die Antwort:

      *tadaa*: hiermit: :| <- Neutron

      Die Energie eines Reaktors wird mit intensiver Neutronenstrahlung nach außen transportiert: Der Fusionsprozess erzeugt jede Menge schneller Neutronen, die, weil sie keine elektrische Ladung haben, unbehelligt die Magnetfelder verlassen und in die Reaktorwand donnern. Die wird dadurch heiß. Und verstrahlt. Ohne Atommüll kommt also auch dieses Wunderding nicht aus... ;(

      Gruß,
      excelchen.
      Widerstand ist zwecklos
    • de.wikipedia.org/wiki/Vakuum#P…odynamische_Eigenschaften
      Ok, es leitet nicht nichts, aber isoliert wohl recht gut. Benutzen wir ja in Termoskannen.
      Und Strahlung war nicht gemeint, sondern Wärme.

      Das was ein Fusionsreaktor an Atommüll erzeugt ist aber, im Vergleich zu einem Atomreaktor, nicht so gravierend. Außerdem soll es sich relativ schnell abbauen (ca. 100 Jahre).
      de.wikipedia.org/wiki/Fusionsr…eltaspekte_und_Sicherheit
      "I do so enjoy my vork..." --- Heinrich Boerner
      "Everything's okay here folks. Nothing to see..." --- Roy Merritt - The Burning Man
    • Toby schrieb:

      Ok, es leitet nicht nichts, aber isoliert wohl recht gut. Benutzen wir ja in Termoskannen.
      Und Strahlung war nicht gemeint, sondern Wärme.


      Strahlung IST doch Wärme?

      Toby schrieb:


      Das was ein Fusionsreaktor an Atommüll erzeugt ist aber, im Vergleich zu einem Atomreaktor, nicht so gravierend. Außerdem soll es sich relativ schnell abbauen (ca. 100 Jahre).


      Naja, wie man's nimmt. Einer derart intensiven Neutronenstrahlung ausgesetzt müssten Fusionsreaktoren alle 10 Jahre komplett neu gebaut und das bestehende Material als Atommüll entsorgt werden. Das ist vom Volumen her drastisch viel mehr Atommüll als derzeit pro Reaktor entsteht. Allerdings, stimmt, sind die Halbwertzeiten relativ klein. Aber einige tausend Jahre strahlt das Zeug schon noch...

      Gruß,
      excelchen
      Widerstand ist zwecklos
    • Allerdings, stimmt, sind die Halbwertzeiten relativ klein. Aber einige tausend Jahre strahlt das Zeug schon noch...


      theoretisch strahlt es ewig, nur halt immer weniger und weniger.

      das problem mit dem atommüll ist somit also nicht gelöst...toll. -_-

      warum kann mans nicht so wie superman (glaub das er das war) machen und den mist einfach in die sonne katapultieren? :D :P
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      "Und zum ersten Mal in seiner Geschichte erbebten die Kontinente Vandrias, dem Juwel Anos, unter den grauenvollen Klängen eines Krieges..."


    • Wenn das Shuttle in der Atmosphäre explodieren sollte und der ganze Mist sich dann schön verteilt hast du Tschernobyl mal Tausend. Nicht gut.
      Außerdem, auch wenns unwahrscheinlich ist, wer sagt denn, das wir damit nicht irgendwie die Sonne beeinflussen? Wir wissen da einfach noch nicht genug.
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