Projekt Iter in Südfrankreich - Kernfusion – wie man die Sonne auf die Erde holen will

Ein internationales Mega-Projekt in Südfrankreich will die Kernfusion als neue, CO₂-neutrale Energiequelle erschliessen. Das Projekt kämpft aber mit Verzögerungen und ungelösten Problemen.

Mitten in der Provence liegt der Campus des Forschungsprojekts Iter, rund eine Stunde von der nächsten grösseren Stadt, Aix-en-Provence, entfernt. Hier soll ein Reaktor entstehen, in dem es so heiss wird, dass Wasserstoffkerne miteinander fusionieren und Energie abgeben.

«Wir packen eine Sonne in eine Thermosflasche», fasst Sabine Griffith das Projekt zusammen. Die Mediensprecherin führt uns durch die Anlage an diesem heissen Sommertag.

Mitten in der Provence befindet sich der Campus von Iter. Im Bild die Terrasse der Cafeteria.

Sandro Della Torre

Seit 2007 ist der Reaktor im Bau. Das weltgrösste Kernfusionsprojekt soll den Weg ebnen Richtung Kernfusion als neue CO₂-neutrale Energiequelle. Die Vision: Kernfusion soll noch effizienter Energie produzieren als Atomkraftwerke, allerdings sicherer und mit viel weniger stark strahlendem Abfall. Bis dahin ist es allerdings noch ein weiter Weg.

Wie Wasserstoffkerne fusionieren und Energie produzieren

Mit Kernfusionsprojekten wird versucht, auf ähnliche Weise Energie zu produzieren, wie das die Sonne und andere Sterne tun: Unter grosser Hitze sollen Wasserstoffkerne miteinander zu Heliumkernen fusionieren. Der Brennstoff bei Iter ist Deuterium und Tritium – das sind die schweren Geschwister von Wasserstoff.

Der Brennstoff soll so stark aufgeheizt werden, dass er ein sogenanntes Plasma wird. Dabei lösen sich die Elektronen von den Atomkernen ab. Wird dieses Plasma zusammengedrückt, können die Wasserstoffkerne, die sich eigentlich abstossen, miteinander kollidieren. So entsteht ein Heliumkern, der etwas leichter ist als vorher die beiden Wasserstoffkerne zusammen. Damit bleibt Energie übrig, die in Form eines Neutrons entweicht. In Kernfusionsreaktoren sollen diese Neutronen einen Wasserkreislauf aufheizen, der eine Dampfturbine antreibt. So würde Strom produziert.

Schwebendes Plasma

Der Brennstoff im Reaktor soll auf 150 Millionen Grad Celsius aufgeheizt werden. «Kein Material der Welt hält diesen Temperaturen stand», sagt Griffith. Der Brennstoff wird zu Plasma (siehe Infobox oben). Es ist zu heiss, um es in ein Gefäss zu packen. Die Lösung: Man bringt das Plasma zum Schweben, damit es die Reaktorwand nicht berührt.

«Wir verwenden dazu die stärksten je gebauten Magnete», sagt die Deutsche. Solche supraleitenden Magnete müssen allerdings auf –269 °C gekühlt werden. Damit es innen heiss wird, muss es aussen kalt sein.

Mängel und explodierende Kosten

In einer grossen Halle wird der Reaktor aufgebaut. Die massive äussere Metallwand des Reaktorraums hat die Form eines Zylinders mit 30 Metern Höhe und 30 Metern Durchmesser.

Jetzt während des Baus lässt ein Glasfenster den Blick ins Innere zu. Der innere Kessel, in dem die Fusionsreaktion stattfinden soll, ist noch nicht eingebaut. Hier soll es irgendwann zehnmal so heiss werden wie im Inneren der Sonne. Momentan lässt sich das noch nicht erahnen.

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  Der Reaktor wird in einer 60-Meter-hohen Halle gebaut.

  Sandro Della Torre

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  In der Werkshalle werden die 18-Meter-hohen Komponenten des Reaktors zusammengebaut.

  Sandro Della Torre

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  Der Reaktorraum hat einen Durchmesser von 30 Metern. Der Kern des Reaktors fehlt noch.

  Sandro Della Torre

Dass der Reaktorraum noch fast leer ist, hat mit Baumängeln zu tun, die vor zwei Jahren auftauchten. Die 18-Meter-hohen Reaktorsegmente passten nicht präzise genug zusammen. Dazu gab es Rostschäden. Sabine Griffith spricht von einem herben Rückschlag.

Internationales Projekt: Wie Iter finanziert wird

Iter wird durch seine Mitgliedsländer finanziert: Die USA, die EU, China, Russland, Indien, Südkorea und Japan finanzieren das Projekt. Auch die Schweiz hat 275 Millionen Franken beigesteuert. Die Teilnahme ist aber ausgesetzt, weil die Schweiz kein Vollmitglied beim EU-Forschungsprogramm «Horizon Europe» ist.

Die Probleme kosten das Projekt schätzungsweise 4 Jahre und 5 Milliarden Euro. Erst Mitte der 2030er-Jahre soll der Reaktor gestartet werden. Die Kosten werden nun auf mindestens 25 Milliarden Euro geschätzt – das Fünffache des ursprünglichen Budgets.

Ungelöste Probleme

Unabhängig von den Verzögerungen kämpft Iter mit offenen Fragen und ungelösten Problemen. Das Hauptproblem für viele Fachleute: Ein Teil des Brennstoffs, Tritium, ist ein knappes Gut. Iter allein wird voraussichtlich einen grossen Teil der weltweiten Vorräte aufbrauchen – weshalb die Beteiligten im kleinen Stil versuchen werden, selbst Tritium herzustellen. Einzelne Fachleute zweifeln daran, dass das Problem gelöst werden kann.

Iter gibt sich trotzdem optimistisch. Kommunikationschef Laban Coblentz weist im Gespräch mit SRF darauf hin, dass nicht mehr nur Staaten in die Forschung investieren würden. Mittlerweile gebe es Dutzende private Projekte – unter anderem seien das saudi-arabische Königshaus und Microsoft-Gründer Bill Gates beteiligt. Das zeige, dass viele an die Kernfusion glauben würden, so Coblentz.

Trotzdem scheint klar: Der Durchbruch, der unser Energiesystem revolutionieren würde, scheint zumindest in weiter Ferne.

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srf

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