Willkommen in der Hölle

Heisse Sensorik

27.10.14 | Redakteur: Silvano Böni

So soll das ITER-Areal (International Thermonuclear Experimental Reactor) aussehen, wenn alles fertiggestellt wurde. Das erste Plasma soll 2020 erzeugt werden.
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So soll das ITER-Areal (International Thermonuclear Experimental Reactor) aussehen, wenn alles fertiggestellt wurde. Das erste Plasma soll 2020 erzeugt werden. (Bild: ITER)

Für das internationale Fusions-Forschungsprojekt ITER entwickeln Fraunhofer-Forscher einen Sensor, der extremer Hitze und hohen Drücken standhalten muss. Der Prototyp besteht aus einem 2,5 mal 3 Zentimeter kleinen Siliziumplättchen mit Fensteröffnungen, die von einer dünnen Membran überpasst werden. Auf der Vorderseite befindet sich ein Absorber aus Platin, an der Rückseite ist Widerstandsthermometer angebracht.

Theoretisch lassen sich die Energieprobleme der ständig wachsenden Weltbevölkerung ganz leicht lösen. Alles, was man braucht, ist Wasserstoff – ein Element, das im Universum reichlich vorhanden ist. Bringt man die Kerne von Wasserstoffatomen zum Verschmelzen, entsteht Helium und dabei wird Energie frei. Viel sogar: In einem einzigen Gramm Wasserstoff steckt der Energieinhalt von mehr als acht Tonnen Erdöl. Dieser Fusionsprozess erzeugt seit Jahrmillionen im Inneren der Sterne Licht und Wärme. Das Prinzip hat sich also mehr als bewährt.

Kein Wunder, dass Forscher auf der ganzen Welt davon träumen, die schier unerschöpfliche Energiequelle auch auf der Erde anzuzapfen. Dies ist freilich nur möglich, wenn man ähnliche Bedingungen schafft, wie sie im Inneren eines Sonnenofens herrschen: Der Wasserstoff muss auf über hundert Millionen Grad erhitzt und verdichtet werden. Die extremen Temperaturen und Drücke sind notwendig, um die abstossende Kraft, welche die positiv geladenen Atomkerne auf Distanz hält, zu überwinden.

In kleinen Forschungsreaktoren ist es bereits gelungen, für kurze Zeit Wasserstoff so weit zu konzentrieren, dass er zu Helium fusioniert. Energie wurde damit bisher allerdings keine gewonnen – der Stromverbrauch der Reaktoren war weit höher als der Output. Der endgültige Beweis, dass sich durch Verschmelzung von Wasserstoff tatsächlich Strom für die Netze produzieren lässt, steht daher immer noch aus.

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