Atommüll ohne Endlager

Für die einen ist sie voller Gefahren, bei anderen weckt sie die Hoffnung auf klimaneutrale Energieproduktion im großen Stil: Atomenergie. Dabei könnte sie - richtig eingesetzt - saubere Energie erzeugen, zum Beispiel mittels der sogenannten Laserfusionsforschung.

Während bei uns in Deutschland auf den Atomausstieg Ende 2022 und ein Fokussieren auf regenerative Energien hingearbeitet wird, ist einem Forscherkollektiv unter hessischer Beteiligung nun eine besondere Entdeckung geglückt: Sie haben herausgefunden, wie sich auf Basis der Atomphysik künftig noch einmal sehr viel mehr Energie gewinnen ließe als das bisher möglich war. Das wissenschaftliche Prinzip dahinter heißt „Laserfusionsforschung“ – und das vermeidet sogar radioaktiven Müll. Aber wie funktioniert das?

Am Anfang steht die Kernfusion. Bei einer Kernfusion verschmelzen zwei Atomkerne zu einem neuen Kern. Dabei wird Energie frei. In der Natur sorgt das dafür, dass die Sonne und alle leuchtenden Sterne Energie abstrahlen. Nachdem dieser Prozess wissenschaftlich verstanden worden war, entwickelten sich spezifisch menschliche Wege, Energie auf diese Weise künstlich freizusetzen und zu nutzen. Etwa um Strom zu erzeugen, Stichwort Fusionsenergie. 

Temperaturen von vielen Millionen Grad Celsius

Damit durch Kernfusion - nicht zu verwechseln mit Kernspaltung übrigens - nutzbare Energie entsteht, müssen gewisse Voraussetzungen stimmen. Eine davon: Die Atomkerne, die fusionieren sollen, müssen mit bereits gewaltiger Energie aufeinanderprallen, und das mit immenser Geschwindigkeit. Dafür braucht es eine Temperatur von vielen Millionen Grad Celsius. Nur durch diese Wärmenergie werden die Atome mit ihren Kernen schnell genug, um verschmelzen zu können. 

Es gibt mehrere Wege, um Atomkerne energetisch aufzuladen. Einer davon: das Aufheizen mit Laserstrahlen. Bisher galt diese Technik als weit von der Realisierung entfernt. Ein Grund dafür, dass nach dem Anregen zu viel Energie verloren ging. Die nötige hohe Temperatur ließ sich nicht gleichzeitig mit anderen nötigen Versuchsbedingungen erzielen. 

Unerschöpfliche Energiequelle ohne Störfallrisiko

Nun jedoch setzte ein Laserfusionsexperiment rund 70 Prozent der Energie frei, die eingesetzt worden war, um die Reaktion zu starten. Zuvor war man froh, wenn man drei Prozent der eingesetzten Energie zurückerhielt. Gelungen ist der Durchbruch am kalifornischen Lawrence Livermore National Laboratory, beteiligt war auch Professor Markus Roth von der Technischen Universität Darmstadt.  

Mit diesem Forschungserfolg rückt der Punkt näher, an dem sich bei der Laserfusion Energieeinsatz und Energieertrag die Waage halten. Wenn dann sogar noch ein Energieüberschuss erzielt werden kann, wäre das die Grundlage für den Bau von Kernfusionsreaktoren. Sie gelten als praktisch unerschöpfliche Energiequelle – ohne Störfallrisiko und ohne langlebigen Atommüll. 

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