In Peking wird ein beispielloser wissenschaftlicher Experiment vorbereitet. Der chinesische Reaktor EAST, der in der wissenschaftlichen Gemeinschaft den Spitznamen „künstliche Sonne“ erhalten hat, wird erstmals in der Geschichte versuchen, eine selbstständige Fusionszündung zu erreichen. Der Erfolg dieser Mission könnte die Energiesituation des Planeten für immer verändern und der Menschheit Zugang zu einer praktisch unbegrenzten und umweltfreundlichen Energiequelle verschaffen.

Physik der „künstlichen Sonne“

Im Gegensatz zu klassischen Atomkraftwerken, bei denen Energie durch die Spaltung von Kernen freigesetzt wird, arbeiten Fusionsreaktoren (Tokamaks) nach dem Prinzip der Verschmelzung. In ihrem Inneren kollidieren zwei positiv geladene Wasserstoffkerne. In der Natur stoßen gleichnamige Ladungen sich mit gewaltiger Kraft ab, daher müssen Wissenschaftler extreme Bedingungen schaffen, um sie zu vereinen.

Riesige zylindrische Anlagen beschleunigen Wasserstoff in einen Zustand überhitzter Plasma, wodurch die Atome die Abstoßung überwinden und verschmelzen. Dieser Prozess geht mit der Freisetzung einer enormen Wärmemenge einher, ähnlich derjenigen, die im Inneren von Sternen stattfindet.

Rekorde und Durchbrüche von EAST

Der chinesische Reaktor EAST hat sich bereits als einzigartige Anlage bewährt. Zuvor stellte er einen Weltrekord auf, indem er ein „hochwertiges Brennen“ des Plasmas für 1066 Sekunden bei einer Temperatur von 100 Millionen Grad aufrechterhielt. Später übertrafen Physiker das Greenwald-Limit – eine kritische Dichtegrenze, jenseits derer die Reaktion normalerweise unkontrollierbar wird. Dies bewies, dass die glühende atomare „Suppe“ stabil und sicher bleiben kann.

Staatliche Strategie und Investitionen

Die Entwicklung des Fusionssektors in China erfolgt im Rahmen eines strengen staatlichen Plans. Die Regierung hat diesen Bereich in die Liste der acht wichtigsten „Technologien der Zukunft“ aufgenommen und die Megakonglomerat China Fusion Energy mit einem Kapital von 2,1 Milliarden Dollar gegründet. Seit 2023 hat Peking mehr als 6,5 Milliarden Dollar in die Entwicklung investiert und vollständige Produktionsketten aufgebaut – von der Metallurgie bis zur Herstellung supraleitender Magnete.

Der Weg zum Strom: BEST und Xinghuo

Während EAST physikalische Modelle erprobt, wird der Bau einer noch leistungsstärkeren Anlage namens BEST in der Nähe abgeschlossen. Genau diese soll der erste Reaktor in der Geschichte sein, der echten Strom in das allgemeine Netz einspeisen kann. Zunächst wird BEST mit knappen Wasserstoffisotopen (Deuterium und Tritium) arbeiten. In Zukunft wird in der Kammer eine spezielle Lithiumschicht installiert, die es dem Reaktor ermöglicht, das benötigte Tritium während des Betriebs selbst zu produzieren.

Die Ambitionen Pekings beschränken sich nicht darauf. Bis 2030 plant China den Start der industriellen Anlage Xinghuo, die erstmals Fusions- und klassische Kernspaltungsreaktionen in einem einzigen Block vereinen wird.

Globaler Wettlauf: USA und Europa

Trotz des rasanten Fortschritts Chinas sind die USA und europäische Länder nicht bereit, die Führung abzugeben. Der Ansatz Washingtons unterscheidet sich vom chinesischen: In den USA setzt man auf privates Kapital. Etwa 42 amerikanische Start-ups haben mehr als 8 Milliarden Dollar an Investitionen angezogen, was die Hälfte des gesamten privaten Weltbudgets für die Fusionsindustrie ausmacht.

Gleichzeitig läuft im Süden Frankreichs die Endphase des Baus des Reaktors ITER – des größten internationalen Projekts mit Beteiligung von 34 Ländern. Aufgrund der unglaublichen Komplexität der Konstruktion wird der Start von ITER frühestens 2039 erwartet.

Technologische Herausforderungen

Das Hauptproblem für China bleibt die technologische Abhängigkeit. Selbst mit einer entwickelten Industrie ist Peking gezwungen, einige einzigartige Komponenten im Ausland zu kaufen. Beispielsweise begannen chinesische Fabriken, spezielle Metallsubstrate aus der Hastelloy-Legierung (C276), die für die Herstellung supraleitender Magnete notwendig sind, erst vor kurzem in industriellem Maßstab selbst zu produzieren.

Wer auch immer in diesem technologischen Wettlauf gewinnt, eines ist offensichtlich: Das Zeitalter fossiler Brennstoffe neigt sich dem Ende zu, und saubere Energie rückt für den Durchschnittsverbraucher näher.