Kontrollierte Kernfusion - Stand des Iter-Projekts

Der anstehende Schritt hin zum grossen Ziel heisst Iter (Internationaler Thermonuklearer Expérimental Reaktor), ein Tokamak-Reaktor. Die Fusionsreaktion soll im Iter (500 MW thermisch) über mehrere Minuten aufrecht erhalten werden können und so weitere, wertvolle Resultate und Erkenntnisse liefern, heisst es. Die Kosten von rund EUR 4,5 Mrd. gehen zu Lasten einer internationalen Gemeinschaft von Staaten. Dazu gehören Japan, Russland, die EU, die USA, China, die Schweiz und Kanada.
Laut den Verfassern des vorliegenden Berichtes sind es solide, umfangreiche Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten, die für den Durchbruch in der Fusionsforschung noch fehlen. In diesem Zusammenhang sind vor allem die Materialprobleme zu erwähnen, welche die extrem hohen Temperaturen von über 100 Mio. Grad im Reaktor nach wie vor stellen. Aus diesem Grund soll für rund EUR 1 Mrd. eine Anlage gebaut werden, die Untersuchungen über das Verhalten von Materialien, welche starker Neutronenstrahlung ausgesetzt sind, ermöglicht.
Für den Standort des Iter haben sich Frankreich, Spanien, Kanada und Japan beworben. Eine Entscheidung wird bis Ende 2004 erwartet, so dass 2005 oder 2006 mit dem Bau begonnen werden könnte. Zwischen 2035 und 2040 hofft man dann, die Anlage "Demo" (2 GW thermisch) bauen zu können, welche das erste Fusionspilotkraftwerk darstellen soll. Ab 2050 ist dann die Zeit für das erste, kommerzielle Fusionskraftwerk, mit dem Namen "Proto" reif. Voraussetzung für die Einhaltung dieser Planung, so wird betont, sind rasche politische Entscheide sowie ausreichende finanzielle Mittel in absehbarer Zeit. Studien gehen davon aus, dass die Stromgestehungskosten von Fusionskraftwerken etwa 50% über denen von Kernkraftwerken liegen werden.
Im Bereich Fusionsforschung arbeitet die Schweiz seit 1978 eng mit Euratom, der federführenden Institution auf diesem Gebiet in Europa, zusammen. Von Schweizerseite werden die Arbeiten durch die ETH und durch den nationalen Forschungsfonds mitfinanziert. 2003-2006 sollen jährlich rund CHF 10 Mio. aufgewendet werden. Federführend in der Schweizer Fusionsforschung ist das Forschungszentrum für Plasmaphysik (CRPP) der ETH Lausanne (EPFL). Es betreibt einen modernen Tokamak-Reaktor, der die Erzeugung von heissem Plasma unterschiedlicher Formen ermöglicht. Ausserdem ist man in Lausanne stark mit der Entwicklung von Mikrowellenheizungen für das Plasma, so genannten Gyrotrons, sowie mit dem Bau und den Tests der Wendelstein-7/X-Anlage in Deutschland für den Iter beschäftigt. Das CRPP spielt somit eine wichtige Rolle in der Entwicklung des Iter.
Am Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen befassen sich zwei Abteilungen des CRPP mit der Entwicklung schwach aktivierbarer Materialen für den Bau von Reaktorwänden und mit den supraleitenden Kabeln für den Iter. An der Universität Basel schliesslich untersucht eine Gruppe Oberflächenphänomene bei Materialien, die einer Plasmaeinwirkung ausgesetzt waren. Dabei werden Photoelektronen sowie protoneninduzierte Röntgenstrahlen zur Spektroskopie verwendet. Die meisten Proben stammen aus dem Reaktor in Lausanne.