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Kernfusionsforscher Fabian Wiescholleck im Interview – Es ist nicht klar, ob wir jemals Kernfusion einsetzen können

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drbacke
(@drbacke)
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Beiträge: 992
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Diskussion über die Podcastfolge bitte hier!

Kernfusionsforscher Fabian Wiescholleck im Interview - Es ist nicht klar, ob wir jemals Kernfusion einsetzen können by @Andreas Schmitz · Zencastr

Viele Grüße
Andreas


   
Zitat
(@josyba)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 59
 

Hallo,

 

schon in der Schule in den 1970ern wurde unten folgendes Prinzip "vorgestellt".

Das Problem ist damals  und noch heute, wie sperrt man das ein. In den 1950ern nicht machbar...

Okay, der TOKAMAK kann das heute mit gigantischem Aufwand, vielleicht bald auch praktisch im Wendelstein mit praktischem Ergebnis.

Soweit kann ich dem ja noch folgen, nur was ist davon zu halten, Hollywood oder im Durchbruch.?

 

 

Mit der Verkabelung 1Mio Ampere... ???

LG  Jörg


   
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Spilles
(@spilles)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Monaten
Beiträge: 68
 

Hi!

Also, wenn ich nicht auch schon in den 70ern mal gelernt hätte, wie ein Tokamak geht, dann wüßte ich es nach dem Podcast jedenfalls nicht. Das hat er nicht so richtig gut zu Ende erklären können.

Nichtsdestotrotz ist es gut, auch mal ein paar skeptische Anmerkungen zu hören, die fallen ja im Allgemeinen gern mal unten durch. Wenn der Chef, Hartmut Zohm, den Weg über ITER zum DEMO erklärt, dann hört man eher nicht, daß einige Forscher es für gar nicht möglich halten, daß die Tritium Produktion mittels Eigen-Brutreaktion überhaupt funktioniert. Dann müßte der Stoff auf ewig in Spaltungsreaktoren fremdproduziert werden. Das kann aber wohl nicht das Ziel sein.

Klar ist, die ewigen 50 30 Jahre bis zum laufenden Reaktor werden uns noch eine Weile erhalten bleiben.

Die enthusiastischen Meldungen der Amerikaner über ihre Fortschritte beim Trägheitseinschluß ändern daran jedenfalls nix.

 

Edit: Kernfusionskonstante korrigiert, der Wert ist 30Jahre, nicht 50 😉


   
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(@josyba)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 59
 

Das die Sache vom Prinzip her funktioniert ist ja nicht so neu und sensationell.

Richtig neu wäre wenn man damit netto Strom und Wärme zu einem guten Preis/Leistungs-Verhältnis hinkriegt.

Wenn ich mir allein die Anlagengröße und die verwendeten Verbrauchsmaterialien anschaue und die mit massiven Dosen Neutronen-Beschuß... Dann deucht mir ein Restmüll-Problem mit Ewigkeitskosten alleine wegen der Strahlung und dazu noch Beryllium, daß einem schwindelt. Ich glaube mit ITER und Wendelstein wird das nix, auch wenn man die noch nicht gelösten Probleme mal außenvorlässt.

Die Grundidee von dem Team aus Everett ist ja schon in der 1950ern versucht worden. Mit Röhren-Technik war das nicht zu machen. Allerdings hat man da auch Neutronen aus Fussionsreaktionen zu messen geglaubt, die keine waren.

Die jüngsten "Erfolge" muß´ man auch relativieren. Also der Überschuß erzeuter Enegie bez. auf die Pumpenergie bezieht sich auf Lichtleistung an der Probe. Input 2,05MJ zu Output 2,4MJ. Wobei mir nicht klar ist, ob da die Pumpenergie noch dabei ist. Die Pumpleistung der 192 Laser ist ca. 500MJ, ohne den Rest der Anlage.

Ob nun "Bretto oder Nutti", so richtig zünden tut diese Form der Energierzeugung noch nicht. Das ist eher was für Leute, die in der Wathose hüft-tief im Wasser stehen, ohne zu merken, daß das naß ist. 😉

 

 

 

 

 


   
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(@josyba)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 59
 

Heute erst entdeckt, nochmal vom Fachmann erklärt:

 

Ich komme zum Schluß, daß Atomenergie so auf absehbare Zeit nicht der große Wurf sein wird.

 

Ich frage mich als Laie in Sachen Kernteilchen, wie die das in Everett machen wollen. Das Gerümpel steht in einer ganz einfachen Fabrikhalle.?? Also so dolle Intensiv  kann die "Fusion" nicht gewesen sein... sonst täte danach keiner daneben rumlaufen. Wie Selbstmörder sahen die nicht aus.!

 

Der Nutzung von Kernkraft und entsprechender Strahlung stehe ich durchaus sehr aufgeschlossen gegenüber, aber z.Zt. erscheint mir Regenerativ durchaus noch sinnvoller. Ohne Rückwirkung auf unser Habitat ist das auch nicht.


   
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(@alexx)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 5 Monaten
Beiträge: 149
 

Veröffentlicht von: @spilles

...daß einige Forscher es für gar nicht möglich halten, daß die Tritium Produktion mittels Eigen-Brutreaktion überhaupt funktioniert.

Das mit der sogenannten Tritium self-sufficiency ist in der Tat eine offene Frage. Das Problem: Das Tritium Breeding Blanket, das bei DEMO einst den Tritiumbedarf decken und in einer späten D-T-Phase von ITER in kleinem Maßstab getestet werden soll, kann man heute noch nicht ausprobieren. Denn 14 MeV-Neutronen mit der benötigten Flussdichte gibt es heute nirgendwo auf der Welt. In Spaltungsreaktoren bekommt man ungefähr die Flussdichte hin, aber bei einer Neutronenenergie im unteren 1-stelligen MeV-Bereich, und an Beschleunigern kann man 14 MeV-Neutronen erzeugen, aber bei einer um Größenordnungen geringeren Flussdichte. Damit bleibt es erst mal eine große Unbekannte, wie gut die bisherigen Blanket-Entwürfe funktionieren werden.

Abgesehen davon stellt sich noch die Frage, wo man einst in großen Mengen isotopenreines ⁶Li als Brutstoff für das Blanket herbekommen will. Mit dem häufigeren Isotop ⁷Li geht es nämlich nicht. Die heute auf der Welt existierenden Anlagen zur Isotopentrennung schaffen nicht annähernd die Menge, die ein DEMO-Reaktor verbrauchen wird.

Veröffentlicht von: @spilles

Dann müßte der Stoff auf ewig in Spaltungsreaktoren fremdproduziert werden.

Schafft man das in Spaltungsreaktoren überhaupt in der Menge? Die aktuell größen Tritium-Produzenten auf der Welt sind die kanadischen CANDU-Reaktoren, die mit D2O moderiert werden und damit so größenordnungsmäßig ein paar kg im Jahr abwerfen. Für den ITER-Betrieb wird das reichen (sofern Kanada bis dahin nicht aus der Kernenergie ausgestiegen sein sollte 🙂 ), aber ein DEMO wird damit nicht lange laufen.

Das Problem haben die Trägheitseinschluss-Leute (NIF / LLNL, die dieser Tage mit Sensationsmeldungen um sich werfen) übrigens auch. Ein paar Gramm Tritium lassen sich leicht auftreiben, aber ein späteres Kraftwerk würde das auch tonnenweise verschlingen.

 

 


   
Spilles reacted
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(@josyba)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 59
 

@alexx 

Ich hab das schon in der Mittelstufe gelernt, wo die Möglichkeiten erwartet werden und die Pobleme liegen.

Damals war Hessen noch vorn und Biblis nah, und die Strahlenquellen schon ewig im eigenen Badezimmer verbaut.

Nebelkammern mit Radium-Strahler wurden als "Spielzeug" verkauft. Man soff Heilwasser aus Radon-Bechern.

Die Kraftwerker verteilten die Erkenntnis gottsedank automatisch im Umland. Die Feuerwehr und die ABC-Abwehrtrupps kriegten genug zu tun.

Man glaubte Uran gibt es in Massen für umme. Klarer Fall von denkste. Genau das ist das Problem: Die nötigen Verbrauchsmittel sind einfach gar nicht vorhanden. He3, Li6 und T müßte man in rauhen Menge haben, um die Welt mit Energie zu versorgen. Selbst wenn man das auf den bekannten Wegen erbrütet, bleibt über kurz oder lang ein "Reaktor" mit den Hauptmaßen 30m hoch und 30 Durchmesser mit strahlender Zukunft über. Von den Ewigkeitskosten ganz zu schweigen.

Die LASER halten auch nicht ewig. Ich kann mich ganz dunkel erinnern, daß das Gas-LASER vor 20 Jahren waren. Der Wirkungsgrad ist da nicht dolle. Halbleiter sind schon viel besser. Ob man die nehmen kann weiß ich nicht.

Die Lösungen, die nur D2O verbrauchen scheinen da besser. Die schnellen Neutronen entstehen da doch auch. Das Reaktionsgefäß muß die auch wegstecken.  Das man keinen extra Dampferzeuger und Turbinen-Satz braucht klingt genial. Dennoch dürften genug schnelle Neutronen entfleuchen und Kernreaktionen im  Gefäß auslösen. Strahlender Schrott fällt auch dabei an.

 

Ich bin bestimmt KEIN Experte für Kernphysik und kein Gegner ihrer Nutzung, aber ich sehe da Ecken und Kanten in der Argumentationskette, die mir niemand erklären kann.

Ganz abgesehen davon, daß so ein Ding doch zerbumsen kann, wie und warum auch immer. Das hab ich bisher gar nirgendwo gehört. Das stimmt sehr nachdenklich.

 

Da ist noch viel zu erforschen...

Sonnen-Kollektoren gibt es in der Bucht 😉

 

 

 

 


   
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(@jensdecker)
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Beigetreten: Vor 8 Monaten
Beiträge: 35
 

Da unser CEO gewöhnlich recht genau weiß, was er will und macht, war ich heute doch etwas überrascht, als mich ein Kollege auf dieses Interview aufmerksam gemacht hat: https://www.spektrum.de/news/kernfusion-europa-hat-weltweit-die-beste-technologiebasis/2100918


   
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(@alexx)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 5 Monaten
Beiträge: 149
 

Das ist wirklich ein erstaunlicher Vorstoß. Was genau "Gauß Fusion" bauen möchte, geht daraus nicht hervor, mir fällt nur das Stichwort "Hochfeld-Magnetfusion" ins Auge. Das klingt sehr danach, als ob man am KIT jetzt dem MIT nacheifern möchte und auch auf die REBCO-Schiene setzt, also einen kleinen Tokamak (wesentlich kleiner als ITER) mit wesentlich stärkerem Toroidalfeld bauen möchte.

REBCO steht für rare-earth barium copper oxide, das sind Hochtemperatursupraleiter, mit denen man bei tiefen Temperaturen (Helium-Kühlung) deutlich stärkere B-Felder erzeugen kann als mit den heute üblichen Niob-3-Zinn und Niob-Titan Tieftemperatursupraleitern (mit denen man ITER baut). Obwohl schon anno 1986 durch die Herren Bednorz und Müller entdeckt (die dann 1987 den Physik-Nobelpreis erhielten), hat es Jahrzehnte gedauert, bis aus diesen Cuprat-Supraleitern erstmals Bänder hergestellt werden konnten, aus denen man vernünftig Spulen wickeln kann. Inzwischen ist die Technik so weit, dass sich Leute Gedanken darüber machen, aus RECBO-Tape die Toroidalfeldspulen für einen Tokamak zu wickeln. Am MIT, bzw. dem daraus hervorgegangenen Start-Up "Commonwealth Fusion", verfolgt man diesen Ansatz schon seit einigen Jahren. Die entsprechenden Tokamak-Konzepte nennt man dort "ARC" bzw. "SPARC".

Prinzipiell ist der Kerngedanke hinter dem Ansatz schon richtig, aufgrund der Skalierung diverser Größen wie der Greenwald-Dichte mit dem Toroidalfeld und dem Plasmastrom könnte man tatsächlich viel kompaktere Tokamak-Reaktoren bauen, wenn man stärkere Magnetfelder erreicht. Allerdings skalieren dann die diversen ungelösten Probleme der Fusionsforschung auch weiter nach oben. Insbesondere wird die Leistungsdichte im Divertor noch höher, so dass man sich fragt, welches Wandmaterial dem noch standhalten soll. Selbst bei ITER ist nicht klar, ob der Divertor bei voller Leistung standhalten wird - ohne ELM Mitigation / ELM Pacemaking dürfte das eng werden. Und auch Disruptionen bei vollem Plasmastrom, mit denen sich ITER potentiell selbst zerstören könnte, werden bei einer so kompakten Hochfeld-Maschine mit so etwas wie 8 MA Plasmastrom nicht unbedingt angenehmer.

Aber klar, in Zeiten hoher Energiepreise sitzen die Fördergelder etwas lockerer, da bekommt man ein europäisches Gegenstück zu Commonwealth Fusion vielleicht finanziert...?


   
JensDecker reacted
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(@jensdecker)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 8 Monaten
Beiträge: 35
 

Veröffentlicht von: @alexx

Das ist wirklich ein erstaunlicher Vorstoß. Was genau "Gauß Fusion" bauen möchte, geht daraus nicht hervor, mir fällt nur das Stichwort "Hochfeld-Magnetfusion" ins Auge. Das klingt sehr danach, als ob man am KIT jetzt dem MIT nacheifern möchte und auch auf die REBCO-Schiene setzt, also einen kleinen Tokamak (wesentlich kleiner als ITER) mit wesentlich stärkerem Toroidalfeld bauen möchte.

Ohne da irgendwelches Insiderwissen zu haben, würde ich da auch von ausgehen, da unsere NMR-Kollegen inzwischen Magnete für die Kernspinspektroskopie bauen, die 28 Tesla erreichen und wir in Hanau auch Kollegen haben, die die entsprechenden Drähte machen. Im inneren Bereich der NMR Magnete wird mit Hochtemperatursupraleitern (natürlich auch mit Helium gekühlt) gearbeitet, die das Feld abkönnne und außenrum klassische low temperature Supraleiter.

 


   
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(@alexx)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 5 Monaten
Beiträge: 149
 

@jensdecker 

Das war jetzt eine sehr interessante Zusatzinformation, vielen Dank dafür!

Dann ergibt das jetzt ein konsistentes Bild. Wenn man bei Bruker im Hause die Expertise mit supraleitenden Magneten aus REBCO-Tape hat, dann ist es durchaus nachvollziehbar, dass man dem MIT-Ansatz folgt. Die Kernfusion hat sich durch die jüngsten Erfolgsmeldungen der Laserfusions-Community gerade mal wieder ins öffentliche Gedächtnis gerufen, und die Energiepreise sind hoch. Da ist es keine große Überraschung, dass gerade diese Firma gerade jetzt mit gerade diesem Vorschlag kommt.


   
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Kernfusionsforscher...
 
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