Fusionsanlage

Eine Fusionsanlage ist eine Anlage, die darauf abzielt, Kernfusion kontrolliert zu erzeugen und dabei mehr Energie zu liefern, als für den Heiz- und Konfinementsprozess benötigt wird. Beim Fusionsprozess verschmelzen leichte Kerne wie Deuterium und Tritium zu schwereren Kernen, wobei große Energiemengen freigesetzt werden. Das übergeordnete Ziel ist die Erzeugung eines Nettoenergiegewinns und damit eine langfristig nutzbare, kohlenstoffarme Energiequelle.

Es gibt zwei grundlegende Ansätze: Magnetischefusions (Magnetic Confinement Fusion) und Inertialfusion. Bei der magnetischen Fusion werden hochaufgeladene Plasmaschlaufen durch starke magnetische Felder eingeschlossen. Die bekanntesten Bauformen sind Tokamak- und Stellaratorgeräte. Bei der Inertialfusion wird der Brennstoff in extrem kurzer Zeit durch Laser- oder Teilchenstrahlen komprimiert, sodass Fusionsreaktionen in winzigen, extrem dichten Pellets entstehen.

Zu den wichtigsten Forschungsanlagen gehören ITER in Frankreich, ein internationales Projekt zur Demonstration eines leistungsfähigen Fusionsplasmas, das einen hohen Mehrertrag im Verhältnis zur Einsatzleistung anstrebt. In Großbritannien betreibt das Joint European Torus (JET) leistungsfähige D-T-Plasmen und liefert wichtige Daten für globale Programme. In Deutschland arbeitet der Stellarator Wendelstein 7-X an der Erzeugung stabiler, langanhaltender Plasmen, während in den USA das National Ignition Facility (NIF) die inertiale Fusionsforschung vorantreibt.

Derzeit erzeugt keine Fusionsanlage mehr Energie als sie verbraucht; zentrale Herausforderungen bleiben die nachhaltige Energiegewinnung, Materialien der Bauteile, Tritiumshandling und der Neutronenflux. Langfristig gilt Fusion als potenziell zuverlässige, nahezu unerschöpfliche Energiequelle mit geringem langlebigem Abfall.