LOGIN | NEU REGISTRIEREN

Schule > Physik > Atom- und Kernphysik > Kernenergie und -reaktoren > Die Kernfusion

Kernfusion – Die Innovation für die Zukunft?

Unter Fusion versteht man die Verschmelzung zweier schwerer Wasserstoffatome (Deuterium) zu einem Heliumkern. Bei der Verschmelzung leichter Atomkerne ist deren Gesamtmasse größer als die des Endproduktes. Diese Massendifferenz wird in Form von Wärmeenergie frei und kann mit Hilfe von Turbinen in Elektrizität umgewandelt werden.

Vergleich Kernfusion und Atomkraft:
+ Die Rohstoffe, so wie das Endprodukt sind nicht radioaktiv.
- erste innere Wand muss ausgetaucht werden, da diese durch die hohen Temperaturen in einen anderen Stoff umgewandelt und radioaktiv verseucht wird
+ die Halbwertszeiten der Abfälle sind um den Faktor 100 kleiner als bei einem Kernspaltungskraftwerk
+ die Nachwärme, die durch den radioaktiven Zerfall erzeugt wird, ist um den Faktor 50 kleiner
+ das Gefährdungspotential ist nach 100 Jahren 4500 mal geringer als bei einem Atomkraftwerk
- die Wärme muss in Elektrizität umgewandelt werden, das hat zur Folge begrenzte Effektivität
+ es entstehen keine klimaschädigenden Gase
+ die Fusionsenergie ist mit hoher Dichte im Fusionsbrennstoff gespeichert
+ die Rohstoffe Deuterium und Lithium sind in nahezu unerschöpflichen Mengen im Meerwasser enthalten(Konflikte, wie um das Erdöl wird es nicht mehr geben
Eine hohe Sicherheitit der Kernfusion wird erreicht,
weil die Brennstoffmenge in der Plasmakammer nur für rund eine Minute Brenndauer
reicht.
und die Nachwärme nach Abschalten des Kraftwerks nicht ausreicht, um Bauteile zu
schmelzen.

Stromkosten
Wenn die Stromentstehungskosten der Fusion, der Bau, den Betrieb und den Abbau des Kraftwerks sowie heute: die Lagerung der Rückstände berücksichtigt werden, so dürfte bei der zehnten Anlage dieser Art der Strompreis zwischen 6 und 10 Cent/kWh liegen.

Fazit
Das größte Problem bei der Kernfusion ist, dass wir noch zu viel Energie in sie hineinstecken müssen, um die Fusion als Energiequelle nutzen zu können.
Mrd. € werden in eine Technologie investiert, von der noch nicht abzusehen ist, ob sie jemals kommerziell arbeiten wird.
Fusion wird gebraucht, wenn die Emission an Treibhausgasen deutlich reduziert und die Kernspaltung nicht weiter ausgebaut werden soll.
Dann könnte die Fusion im Jahr 2100 etwa 20 bis 30 Prozent des europäischen Strombedarfes (1800tWh pro Jahr) decken.
Sollte die Kernfusion aus dem Entwicklungsstadium heraus kommen und die
Energiebilanz, wie prognostiziert wird, positiv sein, so stellt sie den Schlüssel zu
einer sauberen Welt, ohne Umweltverschmutzung dar. Theoretisch ist es möglich, aber praktisch ist das gezielte entnehmen der Energie zur Zeit nicht realisierbar, ohne einen hohen Aufwand an "Reinsteckenergie" zu investieren.
Fusionskraftwerke werden mit Leistungen von 3-4 GW zu einer weiteren Zentralisierung der Stromversorgung führen.
Quellennachweis
http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/amueller/lexdt_t.html
http://www.jet.efda.org/
http://www.jet.efda.org/images/gallery/pages/jg99-518-1bmed_jpg.htm
http://www.helmholtz.de/de/Forschung/Energie/Kernfusion.html
http://www.share-berlin.de
www.wickipedia.de
Unsere Sonne nutzt die Kernfusion als Energiequelle.
Die dafür nötige Temperatur liegt bei ca. 10 Millionen Kelvin und mehreren Millionen Erddrücken.

Sicherheit:
In einem Fusionskraftwerk kann es zu
Keiner Kettenreaktion kommen, da
der Brennstoff kontinuierlich nachgefüllt wird.
durch Abschalten dieser Zufuhr sich die Energieproduktion in ca. 10 Sekunden stoppen lässt.
durch jede Störung der Zustand, indem eine Fusion möglich ist, erlischt.

Download: PDF, DOC