Energiewende
Treibhauseffekt: Atomstrom und Kernfusion boomen
Angesichts der Klimaveränderungen und sinkenden Ölvorkommen ist ein neuer Boom der Atomwirtschaft zu erwarten. Darauf wies der Chef der internationalen Atomenergiebehörde Mohammed al Baradei hin. Den rasantesten Energiebedarf haben in den nächsten Jahren China und Indien. Eine Alternative zum Atomstrom bietet die „sanfte“ Kernfusion.
23.03.2005
Das Kyoto-Protokoll mit seinen Auflagen für den Ausstoß von Treibhausgasen, habe die Perspektiven für Atomstrom erheblich verbessert, erklärte El Baradei in Paris. Die vorsichtige Projektion der Atomenergiebehörde geht davon aus, dass der Energiebedarf bis 2020 auf 427 Gigawatt ansteigt. Das entspräche einem Neubau von rund 127 Megawatt-Atommeilern.
Die bedeutendsten Bauträger der kommenden Jahre seien China, Indien und Russland. In China wachse der Energiebedarf von gegenwärtigen 6,5 Gigawatt auf 36 Gigawatt bis 2020. Indien plane im gleichen Zeitraum eine Verzehnfachung seiner Kernenergiekapazitäten und bis zur Jahrhundertmitte gar ein 100fach höheren Atomstromanteil, so El Baradei weiter. Russland schließlich plane, seine Atomkapazitäten von 22 GW auf 40-45 GW zu erweitern.
Angesichts der gesellschaftlich strittigen Diskussion und der Erfahrungen aus Tschernobyl könnten eine Mischung aus Kernfusion, erneuerbare Energien und Kohleverbrennung mit Kohlendioxid-Abtrennung langfristig gesellschaftlich akzeptablere Möglichkeiten der Stromerzeugung in Deutschland sein. Mit diesem Ausblick schließt die kürzlich veröffentlichte Studie "Elektrische Energieversorgung 2020 - Perspektiven und Handlungsbedarf" der Energietechnischen Gesellschaft (ETG) im VDE.
Damit die Fusion um die Jahrhundertmitte verfügbar ist, steht die Forschung noch vor einigen Herausforderungen: Ein Fusionskraftwerk soll die Energieproduktion der Sonne nachvollziehen und aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen. Brennstoff ist ein dünnes ionisiertes Gas - ein "Plasma" - aus den beiden Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Zum Zünden des Fusionsfeuers wird der Brennstoff in einem Magnetfeldkäfig eingeschlossen und auf hohe Temperaturen über 100 Millionen Grad aufgeheizt. Die heute erworbenen Kenntnisse machen als nächsten großen Schritt der weltweiten Forschung die internationale Testanlage ITER (lat. "der Weg") möglich.
Mit 500 Megawatt erzeugter Fusionsleistung soll ITER zeigen, dass ein Energie lieferndes Fusionsfeuer möglich ist. Geplant wurde ITER mit den heute verfügbaren Materialien und Technologien, die noch nicht vollständig für die Fusion optimiert sind. Dies ist Aufgabe eines parallel laufenden Physik- und Technologieprogramms. Prof. Alexander Bradshaw, der wissenschaftliche Direktor des Max-Planck- Instituts für Plasmaphysik, erläutert: "Nach jetzigen Vorstellungen wird ITER 2015 in Betrieb gehen; nach zehn Jahren Experimentierzeit ist dann über den Bau eines Demonstrationskraftwerks zu entscheiden. Die erste Generation kommerzieller Kraftwerke ist damit um die Mitte des Jahrhunderts vorstellbar - zu einer Zeit, in der das Klimaproblem ungleich dringender sein wird als heute."
Mit etwa 1000 Megawatt elektrischer Leistung würden Fusionskraftwerke vor allem die Grundlast bedienen. Damit ließen sie sich - wie heutige Großkraftwerke - gut in das Verbundsystem der Stromversorgung einbinden. Für erneuerbare Energietechniken wären sie eine komplementäre Ergänzung und könnten als Puffer für die von der Witterung abhängigen Wind- und Sonnenkraftwerke arbeiten. Nach allem, was man heute weiß, wären Fusionskraftwerke zudem umwelt- und klimafreundlich, könnten überall in der Welt aufgestellt werden und einen fast unbegrenzten Brennstoffvorrat erschließen: Die für den Fusionsprozess nötigen Grundstoffe Deuterium und Lithium, aus dem im Kraftwerk Tritium entsteht, sind in nahezu unerschöpflicher Menge überall auf der Erde vorhanden. Aus einem Gramm Fusionsbrennstoff ließe sich soviel Energie erzeugen wie bei der Verbrennung von elf Tonnen Kohle. Die Fusion wäre damit praktisch die einzige Energiequelle, die geringen Landbedarf und zugleich Unabhängigkeit von Brennstoffimporten bieten könnte.
Die bedeutendsten Bauträger der kommenden Jahre seien China, Indien und Russland. In China wachse der Energiebedarf von gegenwärtigen 6,5 Gigawatt auf 36 Gigawatt bis 2020. Indien plane im gleichen Zeitraum eine Verzehnfachung seiner Kernenergiekapazitäten und bis zur Jahrhundertmitte gar ein 100fach höheren Atomstromanteil, so El Baradei weiter. Russland schließlich plane, seine Atomkapazitäten von 22 GW auf 40-45 GW zu erweitern.
Angesichts der gesellschaftlich strittigen Diskussion und der Erfahrungen aus Tschernobyl könnten eine Mischung aus Kernfusion, erneuerbare Energien und Kohleverbrennung mit Kohlendioxid-Abtrennung langfristig gesellschaftlich akzeptablere Möglichkeiten der Stromerzeugung in Deutschland sein. Mit diesem Ausblick schließt die kürzlich veröffentlichte Studie "Elektrische Energieversorgung 2020 - Perspektiven und Handlungsbedarf" der Energietechnischen Gesellschaft (ETG) im VDE.
Damit die Fusion um die Jahrhundertmitte verfügbar ist, steht die Forschung noch vor einigen Herausforderungen: Ein Fusionskraftwerk soll die Energieproduktion der Sonne nachvollziehen und aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen. Brennstoff ist ein dünnes ionisiertes Gas - ein "Plasma" - aus den beiden Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Zum Zünden des Fusionsfeuers wird der Brennstoff in einem Magnetfeldkäfig eingeschlossen und auf hohe Temperaturen über 100 Millionen Grad aufgeheizt. Die heute erworbenen Kenntnisse machen als nächsten großen Schritt der weltweiten Forschung die internationale Testanlage ITER (lat. "der Weg") möglich.
Mit 500 Megawatt erzeugter Fusionsleistung soll ITER zeigen, dass ein Energie lieferndes Fusionsfeuer möglich ist. Geplant wurde ITER mit den heute verfügbaren Materialien und Technologien, die noch nicht vollständig für die Fusion optimiert sind. Dies ist Aufgabe eines parallel laufenden Physik- und Technologieprogramms. Prof. Alexander Bradshaw, der wissenschaftliche Direktor des Max-Planck- Instituts für Plasmaphysik, erläutert: "Nach jetzigen Vorstellungen wird ITER 2015 in Betrieb gehen; nach zehn Jahren Experimentierzeit ist dann über den Bau eines Demonstrationskraftwerks zu entscheiden. Die erste Generation kommerzieller Kraftwerke ist damit um die Mitte des Jahrhunderts vorstellbar - zu einer Zeit, in der das Klimaproblem ungleich dringender sein wird als heute."
Mit etwa 1000 Megawatt elektrischer Leistung würden Fusionskraftwerke vor allem die Grundlast bedienen. Damit ließen sie sich - wie heutige Großkraftwerke - gut in das Verbundsystem der Stromversorgung einbinden. Für erneuerbare Energietechniken wären sie eine komplementäre Ergänzung und könnten als Puffer für die von der Witterung abhängigen Wind- und Sonnenkraftwerke arbeiten. Nach allem, was man heute weiß, wären Fusionskraftwerke zudem umwelt- und klimafreundlich, könnten überall in der Welt aufgestellt werden und einen fast unbegrenzten Brennstoffvorrat erschließen: Die für den Fusionsprozess nötigen Grundstoffe Deuterium und Lithium, aus dem im Kraftwerk Tritium entsteht, sind in nahezu unerschöpflicher Menge überall auf der Erde vorhanden. Aus einem Gramm Fusionsbrennstoff ließe sich soviel Energie erzeugen wie bei der Verbrennung von elf Tonnen Kohle. Die Fusion wäre damit praktisch die einzige Energiequelle, die geringen Landbedarf und zugleich Unabhängigkeit von Brennstoffimporten bieten könnte.
Quelle: UD
