Eine kurze Zusammenfassung: Warum betreiben wir Crowdfunding für Kernfusion?

Eine kurze Zusammenfassung: Warum betreiben wir Crowdfunding für Kernfusion?

Die Wissenschaftler von Lawrenceville Plasma Physics (LPP) führen gerade Kernfusionsexperimente durch, die demonstrieren werden, wie…

• .. Energie produziert werden kann, ohne radioaktiven Müll wie in der Kernspaltung zu erzeugen, oder fossile Brennstoffe zu verbrennen und mit den dabei entstehenden Abgasen die Erdatmosphäre zu belasten.
• .. weitaus günstiger Energie bereitgestellt werden kann, als es mit heutigen Energiegewinnungs-methoden möglich ist.
• .. ein dezentralisiertes und ausfallsicheres Netz aus lokalen Kleinkraftwerken entwickelt werden kann, das wesentlich zuverlässiger ist, als alles, was die heutige Infrastruktur der Energieversorger leisten kann.

Die Kernfusion ist die Kraft, die das Universum antreibt. Sie liefert die Energie für unsere Sonne und alle Sterne im Universum. Wissenschaftler auf allen Kontinenten verfolgen nun seit vielen Jahren das Ziel, die Kernfusion der Sterne auch auf der Erde direkt nutzbar zu machen, um damit Energie für unsere moderne, energiehungrige Welt bereitzustellen. Unser Team bändigt die Kraft der Kernfusion in einer Apparatur, die so klein und leicht ist, dass Sie deren Herzstück in ihren Händen halten können und dass der gesamte Reaktor in einem Kleinlaster untergebracht werden kann.

Nicht nur, dass der Fusionsbrennstoff Millionen Male mehr nutzbare Energie enthält, als Erdöl und Erdgas – er ist auch viel weniger umweltbelastend, weil am Ende der Kernfusion kein hochgiftiger radioaktiver Abfall entsteht (im Gegensatz zu Kernspaltung) oder wie bei Vebrennung von fossilen Energieträgern Treibhausgase erzeugt werden. Kernfusion ist, davon abgesehen, viel zuverlässiger bereitzustellen. Man erinnere sich an die Zerstörung, die die U.S.-Wirbelstürme Irene und Sandy hinterließen. Viele Menschen hatten keinerlei Zugang zu elektrischer Energie, manche sogar für mehrere Wochen.

Die zentralisierte Energieversorgung wurde schnell Opfer eines vollständigen Zusammenbruchs, der weite Teile des Landes für Wochen blockierte. Eine dezentralisierte Energieinfrastruktur mit Fusionskraftwerken hingegen könnte zu jeder Zeit und unter allen Umständen die Versorgung sichern, ohne von einem durch Naturereignisse verursachten Totallausfall bedroht zu sein. Im Grunde ist dies dasselbe Prinzip wie das des Internets: Die Information ist über viele lokale Knoten verteilt. Fällt ein Knoten im Internet aus, so kann ein anderer seine Aufgaben übernehmen, bis der Normalzustand wieder hergestellt ist.

Fusionskraftwerke könnten Städten und Dörfern auf der ganzen Welt Energie liefern, selbst in entlegenen und ärmeren Regionen, die heute aus Kostengründen nicht an das Energieverteilungsnetz angebunden sind. Und anders als die nur sehr begrenzt vorhandenen fossilen Energieträger wie Erdöl und Erdgas, sind die Fusionsbrennstoffe in allen praktischen Belangen in unbegrenzter Menge auf der Erde verfügbar.

Wir werden innerhalb eines Jahres demonstrieren, dass dieser neue Fusionsgenerator, FocusFusion-1 (FF-1), wie von der physikalischen Theorie vorhergesagt, funktioniert und dass dieser Generator durch Kernfusion mehr elektrische Energie produziert, als zu seinem Betrieb eingesetzt wird. Wenn dieser wissenschaftliche Durchbruch demonstriert wurde, können wir in der Folge einen Generator designen und bauen, der Energie für alle bereitstellt. Wir können den Menschen auf der ganzen Welt die Energie geben, die sie für ein gutes Leben brauchen – und mit Ihrer Unterstützung kann dies schon bald Alltag für alle Menschen der Erde werden.

Unser letztendliches Ziel ist es, durch wissenschaftlich sauber durchgeführte und dokumentierte Experimente zu demonstrieren, dass wir mehr Energie aus dem verwendeten Fusionsbrennstoff herausholen können, als der Betrieb des Reaktors erfordert. In den vergangenen 20 Monaten konnten wir im wissenschaftlichen Peer-Review (das ist eine Methode, bei der Fachkollegen wissenschaftliche Ergebnisse sehr genau untersuchen und auf Korrektheit überprüfen) in anerkannten wissenschaftlichen Fachzeitschriften der Plasmaphysik folgende Ergebnisse veröffentlichen:

• Es ist uns gelungen, die für den verwendeten Fusionsbrennstoff nötigen Temperaturen zu erreichen – das sind Temperaturen, die 200 Mal so hoch sind, wie im Inneren unserer Sonne.
• Die mindestens nötige, sogenannte Einschlusszeit des Fusionsplasmas – also die notwendige Brennzeit – wurde im Labor deutlich übertroffen.

Mit Hilfe dieser Crowdfunding-Kampagne möchten wir nun die dritte und letzte Bedingung für eine praktisch einsetzbare Kernfusion erreichen, nämlich:

• Die Dichte des Kernfusionsplasmas muss so hoch sein, dass im Betrieb des Fusionsreaktors so viel Überschussenergie erzeugt wird, dass nach Abzug der Betriebsenergie des Reaktors Nutzenergie übrig bleibt.

Wir möchten mit dieser Crowdfunding-Kampagne die finanziellen Mittel für die Herstellung der neu entworfenen Elektroden im Inneren des Reaktors einwerben. Die Elektroden müssen aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material, dem chemischen Element Beryllium, hergestellt werden, damit wir in der Summe mehr Energie erzeugen können, als die Anlage im Betrieb verbraucht.
Nun gut.. aber wie funktioniert das alles?

Wir nutzen eine Apparatur, die “Dense Plasma Focus” (DPF) genannt wird. Obwohl diese Apparatur schon vor Jahrzehnten erfunden wurde, haben wir sie ganz beträchtlich verbessern können. Dazu gibt es ein erteiltes Patent mit der U.S.-Patentnummer 7482607, sowie erteilte Patente in China und Australien. Drei weitere Patente befinden sich bereits im Anmeldeprozess.

Die Apparatur benutzt starke Magnetfelder, die von extrem großen Stromimpulsen erzeugt werden, um den Fusionsbrennstoff zu komprimieren, zu erhitzen und ihn an Ort und Stelle festzuhalten. Faktisch nutzen wir denselben physikalischen Prozess, der in Sonnenausbrüchen (sogenannte “Solar flares”) und Quasaren (abgeleitet aus dem Englischen für “quasi-stellar object “, das ist ein Galaxienkern) auftritt. Wir schaffen es jedoch, diesen Prozess im Kleinen zu betreiben, und ihn auf die Größe eines Fußballs zu schrumpfen.

When der DPF zündet, fließt ein riesiger Stromimpuls aus einer Kondensatorbank (einem lokalen Energiespeicher für große Ströme) von der äußeren zur inneren Elektrode des Reaktorkerns. Der enorme Strom komprimiert sich von ganz alleine in sogenannte Filamente (das sind blitzartige Ströme durch ionisiertes Gas im Reaktor). Die Filamente bewegen sich entlang der Elektroden bis zum Elektrodenende, wo sich die Filamente zu einem einzigen größeren Filament vereinen. Dieses Strom-Filament verdreht sich von selbst, so wie eine Telefonhörerschnur von älteren Festnetztelefonen, in einen winzig kleinen Ball, der nur wenige Mikrometer (Millionstel Meter) groß ist. Der enorme elektrische Stromimpuls erzeugt für eine kurze Zeit extrem starke Magnetfelder, die das durch den Strom entstandene Fusionsplasma extrem fest im Griff haben. Das Fusionsplasma wird durch das Magnetfeld so stark zusammengepresst, dass für eine sehr kurze, aber ausreichende Zeitspanne von einigen Milliardstelsekunden mehrere Milliarden Grad Celsius im Plasmaball entstehen. Diese Temperaturen sind hoch genug, um die Atomkerne des Fusionsplasmas miteinander fusionieren zu lassen. Wir haben bereits diese kleinen Plasmabälle vermessen und mit passenen Spezialkameras direkt bildlich im Moment der Kernfusion festhalten können. Es existieren tausende Aufnahmen dieser Fusionsereignisse in unserem Labor in Middlesex, New Jersey.

OK, aber wieso erwarten Sie, dass Sie mit ihrer speziellen Apparatur zum Ziel kommen werden, wenn die Regierung bereits Milliarden Dollar für Kernfusion ausgegeben hat und seit Jahrzehnten daran gearbeitet hat?

Für diese Erwartung gibt es zwei Gründe:

• Zum einen nutzen wir die natürlichen Instabilitäten von Plasma als wesentlichen Teil unseres Fusionsprozesses, anstatt diese Instabilitäten mit aller Gewalt zu bekämpfen. Regierungsfinanzierte Großprojekte zur Kernfusion haben genau diesen gewaltsamen Ansatz versucht und sind bisher kläglich damit gescheitert. Es ist schon prinzipiell besser, die Natur bei ihren Prozessen (wie es die Kernfusion einer ist) zu unterstützen und nicht gegen sie zu arbeiten.
• Zum anderen braucht es nicht immer Milliarden, um die Welt verändernde Erfindungen zu machen. Um nur zwei Beispiele dafür zu nennen: Das erste Flugzeug kostete inflationsbereinigt nur $30’000, und der erste Transistor der Welt wurde von einem Drei-Mann-Team erfunden, das an dieser Erfindung lediglich zwei Jahre mit wenig Geld arbeitete. Beide Erfindungen haben die Welt so nachhaltig verändert, wie kaum eine andere Erfindung. Das Wichtige daran: Es waren keine Unsummen für die Entwicklung notwendig.
Was halten denn andere Wissenschaftler von diesem Ansatz der Kernfusion?

Sie sind sehr aufgeregt und interessiert an der weiteren Entwicklung. Im Jahre 2012 war unser wissenschaftlicher Aufsatz zum Thema das meistgelesene Paper des Jahres im wichtigsten Fachjournal unseres Forschungsbereichs. Eine Gutachterkommission aus vier erfahrenen Wissenschaftlern, die vom früheren Leiter des Kernfusionsprogramms der U.S.-Regierung angeführt wurde, kamen nach der Begutachtung unserer Arbeit zu dem Schluss, dass unsere Forschungsarbeit und unser Ansatz zur Umsetzung praktischer Kernfusion “[..] eine viel größere finanzielle Förderung als bisher verdient, [..] basierend auf dem beträchtlichen Fortschritt, der bisher geleistet wurde”.
Und was können freiwillige Helfer tun, um die Situation zu verbessern?

Sie können den Ball ins Rollen bringen, indem Sie das laufende Forschungsprojekt unterstützen und vor allem unsere Anstrengungen einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich machen. Das kann geschehen, indem Sie Freunde und Kollegen ansprechen, oder indem Sie Links posten, die auf unsere LPP-Internetseite führen. Sie können Social Media wie Facebook, Twitter und andere nutzen, um auf unsere Forschung aufmerksam zu machen und andere zu motivieren, uns ebenfalls helfend zur Seite zu stehen. Crowdfunding funktioniert nur dann, wenn viele Menschen vom betreffenden Projekt erfahren. Auf diese Weise können viele Menschen dazu beitragen, billige, saubere, sichere und im Überfluss vorhandene Energieversorgung Realität und damit Alltag werden zu lassen.

 

 
Translation credit (English->German): Claudio Wieland <claudio_wieland@web.de>