Britische Atomenergiebehörde und Eurofusion veröffentlichen Erfolgsbilanz
Der Joint European Torus (JET), einer der größten und leistungsstärksten Fusionsreaktoren der Welt, hat zuverlässig Fusionsenergie erzeugt und gleichzeitig einen Weltrekord bei der Energieproduktion aufgestellt. Die britische Atomenergiebehörde und das europäische Kernfusionsprogramm Eurofusion veröffentlichten am 08.02.2024 Medienmitteilungen, derzufolge der Joint European Torus seine Fähigkeit unter Beweis gestellt habe. Diese bemerkenswerten Erfolge stellen „einen bedeutenden Meilenstein“ auf dem Gebiet der Fusionswissenschaft und -technik dar.
JET-Innenraum – Foto © EUROfusion – CC BY 4.0
Bei den jüngsten Deuterium-Tritium-Experimenten (DTE3) von JET wurde 5 Sekunden lang konstant eine hohe Fusionsleistung erzeugt, was zu einem bahnbrechenden Rekord von 69 Megajoule bei nur 0,2 Milligramm Treibstoff führte. JET ist ein Tokamak, ein Design, das starke Magnetfelder nutzt, um ein Plasma in Form eines Donuts einzuschließen.
Die meisten Ansätze zur kommerziellen Kernfusion bevorzugen die Verwendung von zwei Wasserstoffvarianten – Deuterium und Tritium. Wenn Deuterium und Tritium miteinander verschmelzen, entstehen Helium und große Mengen Energie – eine Reaktion, welche die Grundlage zukünftiger Fusionskraftwerke bilden wird.
Dr. Fernanda Rimini, Senior Exploitation Manager bei JET, sagte: „Wir können zuverlässig Fusionsplasmen mit der gleichen Brennstoffmischung erzeugen, die auch in kommerziellen Fusionskraftwerken verwendet wird, und stellen damit die im Laufe der Zeit entwickelte fortschrittliche Expertise unter Beweis.“ Professor Ambrogio Fasoli, Programmmanager (CEO) bei EUROfusion: „Unsere erfolgreiche Demonstration von Betriebsszenarien für zukünftige Fusionsmaschinen wie ITER und DEMO, bestätigt durch den neuen Energierekord, stärkt das Vertrauen in die Entwicklung der Fusionsenergie.“ Wir haben nicht nur einen neuen Rekord aufgestellt, sondern auch Dinge erreicht, die wir noch nie zuvor erreicht hatten, und unser Verständnis der Fusionsphysik vertieft.“
Ein bitterer Beigeschmack bleibt jedoch: Denn auch am Ende dieses Experimentes hätte keine positive Energiebilanz gestanden. Letztlich sei dreimal mehr Energie hineingesteckt worden als herausgekommen sei, sagte Athina Kappatou vom IPP.
Dr. Emmanuel Joffrin, Leiter der EUROfusion Tokamak Exploitation Task Force von CEA: „Wir haben nicht nur gezeigt, wie wir die starke Hitze abmildern können, die vom Plasma zum Abgas fließt, sondern wir haben auch in JET gezeigt, wie wir den Plasmarand in einen stabilen Zustand bringen und so verhindern können, dass Energiestöße die Wand erreichen. Beide Techniken sollen die Integrität der Wände künftiger Reaktoren schützen. Dies ist das erste Mal, dass wir diese Szenarien in einer Deuterium-Tritium-Umgebung testen konnten.“
Mehr als 300 Wissenschaftler- und IngenieurInnen von EUROfusion – einem Forscherkonsortium aus ganz Europa – trugen zu diesen bahnbrechenden Experimenten am Standort der britischen Atomenergiebehörde (UKAEA) in Oxford bei und demonstrierten damit das beispiellose Engagement und die Effektivität des internationalen Teams bei JET. Die Ergebnisse untermauern die zentrale Rolle von JET bei der Förderung sicherer, kohlenstoffarmer und nachhaltiger Fusionsenergie.
Der britische Minister für Kernenergie und Netze, Andrew Bowie, sagte: „Das letzte Fusionsexperiment von JET ist ein passender Schluss nach all der bahnbrechenden Arbeit, die seit 1983 in das Projekt gesteckt wurde. Dank des internationalen Teams von Wissenschaftlern und Ingenieuren in Oxfordshire sind wir der Fusionsenergie näher als je zuvor. Die Arbeit hört hier nicht auf. Unser Fusion-Futures-Programm hat 650 Millionen Pfund für Investitionen in Forschung und Anlagen bereitgestellt und damit die Position Großbritanniens als globales Fusionszentrum gefestigt.“
JET hat seinen wissenschaftlichen Betrieb Ende Dezember 2023 abgeschlossen. Professor Sir Ian Chapman, CEO der UKAEA, sagte: „JET hat so nah an Kraftwerksbedingungen gearbeitet, wie es mit den heutigen Anlagen möglich ist, und sein Erbe wird in allen zukünftigen Kraftwerken allgegenwärtig sein.“ Es spielt eine entscheidende Rolle dabei, uns einer sicheren und nachhaltigen Zukunft näher zu bringen.“ Die Forschungsergebnisse von JET haben entscheidende Auswirkungen nicht nur auf ITER – ein Fusionsforschungs-Megaprojekt, das im Süden Frankreichs gebaut wird –, sondern auch auf das britische Prototypenkraftwerk STEP, Europas Demonstrationskraftwerk DEMO und andere globale Fusionsprojekte, die eine Zukunft für sichere, kohlenstoffarme und nachhaltige Energie verfolgen.
Dr. Pietro Barabaschi, ITER-Generaldirektor, sagte: „Während seines gesamten Lebenszyklus war JET als Vorläufer von ITER bemerkenswert hilfreich: beim Testen neuer Materialien, bei der Entwicklung innovativer neuer Komponenten und nirgendwo mehr als bei der Generierung wissenschaftlicher Daten aus der Deuterium-Tritium-Fusion.“ Die hier erzielten Ergebnisse werden sich direkt und positiv auf ITER auswirken, den weiteren Weg bestätigen und es uns ermöglichen, unsere Leistungsziele schneller zu erreichen. Persönlich war es für mich ein großes Privileg, einige Jahre bei JET gewesen zu sein. Dort hatte ich die Gelegenheit, von vielen außergewöhnlichen Menschen zu lernen.“
ET ist seit über vier Jahrzehnten maßgeblich an der Weiterentwicklung der Fusionsenergie beteiligt und symbolisiert internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit, technische Exzellenz und das Engagement, die Kraft der Fusionsenergie zu nutzen – dieselben Reaktionen, die die Sonne und die Sterne antreiben.
Die ersten Deuterium-Tritium-Experimente von JET fanden 1997 statt. Während es in die nächste Phase seines Lebenszyklus zur Umnutzung und Stilllegung übergeht, wird eine Feier Ende Februar 2024 seine Gründungsvision und den kooperativen Geist würdigen, der seinen Erfolg vorangetrieben hat. Die Erfolge bei JET, von den wichtigsten wissenschaftlichen Meilensteinen bis hin zur Aufstellung von Energierekorden, unterstreichen das bleibende Erbe der Anlage in der Entwicklung der Fusionstechnologie. Seine Beiträge zur Fusionswissenschaft und -technik haben eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Entwicklung der Fusionsenergie gespielt, die ein sicherer, kohlenstoffarmer und nachhaltiger Teil der zukünftigen Energieversorgung der Welt zu sein verspricht.
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