Es gibt verschiedene Modelle, mit der die Wissenschaft versucht, den Prozess der Kernfusion lange genug für Stromerzeugung aufrechtzuerhalten. Eines davon könnte kurz vor dem entscheidenden Durchbruch stehen.
Kernfusion: „Zap“ und der Strom läuft
Einer der wichtigsten Meilensteine, um Kernfusion für die Menschheit nutzbar zu machen, ist die Stabilität. Eine Fusionsreaktion für wenige Millisekunden aufrechtzuerhalten, ist schon lange kein Problem mehr. Sie muss jedoch viele Sekunden oder Minuten laufen, damit daraus überhaupt Strom gewonnen werden kann. Auf diesem Weg ist das Reaktor-Modell der Firma Zap aktuell einen bedeutenden Schritt vorangekommen.
Das erste Mal war es dem Unternehmen 2018 möglich, mit ihrem „Zap“-Reaktor Kernfusion zu erzeugen. Dabei will die Firma vor allem eine bestimmte Art der Reaktion bewirken, nämliche thermale Fusion. Mithilfe thermaler Fusion lässt sich später leichter Strom erzeugen, da diese besonders große Wärme ausstrahlt. Diese Wärme kann dann, wie bei einem Atomkraftwerk, Wasser verdampfen lassen, wodurch Turbinen angetrieben werden. Auf eine andere Weise lässt sich die Energie, die bei der Reaktion entsteht, nur schwer nutzbar machen.
Um dies zu erreichen, ist der „Zap“-Reaktor auf eine bestimmte Art aufgebaut. Das Unternehmen konnte nun beweisen, dass es in der Lage ist, thermale Kernfusion stabil über längere Zeit aufrechtzuerhalten, wie die beteiligten Forscher*innen in ihrer Studie angeben. Dabei legten sie besonders viel Wert darauf, die Messungen so genau wie möglich durchzuführen, damit die Stabilität einwandfrei als belegt gelten kann. „Wir haben extrem viel Leistung hineingesteckt, damit die Messungen genau sind“, erklärte einer der Gründer von Zap, Uri Shumlak.
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Nach uns die Sintflut
Die große Neuigkeit daran ist aber vor allem, dass sich damit das Modell von Zap nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch deutlich vergrößern lässt, ohne dabei Einbußen zu verzeichnen. „Wir könnten die Größe des Plasma verdoppeln und immer noch dasselbe Gleichgewicht erwarten“, erklärte Shumlak, wie SciTechDaily berichtet. So lässt sich die Kernfusion, die bisher auf winziger Basis stattfindet, in einen echten Reaktor umbauen.
Ein Problem bleibt aber bestehen. Die „sheared flows“, eine Technik, mit der Zap die Stabilität der Kernfusion in seinem Reaktor aufrechterhält, funktionieren nicht ewig. Nach einiger Zeit bricht die Reaktion trotzdem zusammen, was sich im Moment nur schwer aufhalten lässt. Gerade die Endphase der Fusion muss daher von der Forschung genauer betrachtet werden, damit sich in Zukunft damit auch effizient Strom erzeugen lässt.
Quellen: „Time-resolved measurement of neutron energy isotropy in a sheared-flow-stabilized Z pinch“ (nuclear fusion, 2025), SciTechDaily
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