Die heiße und die kalte Fusion

4. April 2011 von Michael Khan in Irdisches

Ist Ihnen der Name "Rokkasho" ein Begriff? Nein? Aber das ITER-Projekt zur internationalen Schaffung eines Prototyps eines Fusionsreaktors? Dies ist heute in Cadarache in Frankreich angesiedelt. Erfolgloser Wettbewerber um den Standort war der Ort Rokkasho in der Präfektur Aomori in Nordjapan. Rokkasho ist nahe an der Pazifikküste und beherbergt jetzt schon eine Wiederaufarbeitungsanlage für Brennstoff aus Kernspaltungskraftwerken, eine Brennelementefabrik, eine Urananreicherungsanlage und ein Lager für schwach radioaktiven Abfall.

Hätten sich die Befürworter von Cadarache nicht durchgesetzt, dann wäre die Weltelite der Fusionsforschung heute in einer der abgelegensten Gegenden Japans versammelt, die Armen. Langeweile wäre dort nicht die einzige Bedrohung. Rokkasho ist ebenso Tsunami-gefährdet wie die etwas weiter südlicher gelegenen Küstenregionen der Präfekturen Fukushima, Iwate und Miyagi. 

Beim Erdbeben und Tsunami am 11. März 2011 war die Anlage in Rokkasho zwar nur mittelbar betroffen, und zwar offenbar durch den großflächigen Stromausfall infolge der Notabschaltung in den weiter südlich gelegenen Kraftwerksanlagen Fukushima 1 und 2 und Onagawa.

Was aber wäre bei einem schweren Erdbeben, dessen Epizentrum weiter nördlich liegt? Bei einem Totalausfall der Notstromversorgung und damit der Kühlung der gelagerten Brennelemente könnte es durchaus auch in Rokkasho zu einer Überhitzung und in deren Folge zu einer unkontrollierten Freisetzung von Radionukliden kommen. Auch wenn sich in Rokkasho kein Kernkraftwerk befindet, wäre ein möglicher Störfallverlauf nicht unbedingt wesentlich anders als im Komplex Fukushima 1, wo sich alle Probleme in gerader Linie auf den Ausfall der Notstromversorgung zurückführen lassen, nachdem dort die Dieselgeneratoren samt iund sonders durch den 14 Meter hohen Tsunami außer Funktion gesetzt worden waren.

Wäre die Entscheidung zugunsten Rokkashos gefallen und würde man den ITER nun dort bauen, dann hätte ein solcher Tsunami das Potenzial, zusätzlich zu den Schäden durch einen dadurch ausgelösten Störfall in der Wiederaufbereitungsanlage die Einsatzreife der Fusionstechnik um viele Jahre zurückzuwerfen - die einzige bekannte Technik, von der ernsthaft zu erwarten ist, dass die die Kernspaltungstechnik ablösen wird und damit auch die einzige Technik, die die Welt von der zwar beherrschbaren, aber nicht wegzudiskutierenden Gefährdung durch die Kernspaltungstechnik befreien kann.

Aber vielleicht ist die Fusionstechnik ja gar nicht die einzige bekannte Technik, die das Zeug dazu hat, den wachsenden Energiehunger einer sich rapide entwickelnden Welt zu stillen.

Aus Italien wird berichtet, dass es dem Erfinder und Physiker Andrea Rossi unter Mitwirkung des Wissenschaftlers Sergio Focardi gelungen sein soll, das Geheimnis der kalten Fusion zu lüften - wieder einmal, denn dies ist nicht die erste Behauptung dieser Art. Treffen die Behauptungen der Wissenschaftler zu, dann wäre eine solche Entdeckung von unabsehbarer Bedeutung - es wäre wirklich vergleichbar mit der Nutzbarmachung des Feuers.

Schon im kommenden Jahr soll der großtechnische Einsatz erfolgen, das behaupten zumindest Andrea Rossi selbst und seine griechischen Geschäftspartner der Startup-Firma Defkalion Green Technologies (hier die momentan noch etwas inhaltsarme Webseite des Unternehmens), die in der Stadt Xanthi angeblich eine Fertigungsanlage für Kleinreaktoren der Leistungsklasse 1 Megawatt hochziehen wollen.

Dummerweise werden aber begründete Zweifel an diesen Meldungen laut, siehe u.a. hier und hier. Ich erwarte mit Spannung die Kommentare der hier Mitlesenden, von denen viele das Fachwissen haben, sich zu diesem Thema qualifiziert zu äußern.

Der umtriebige Erfinder Andrea Rossi hat quasi nebenbei auch einen Weg aufgezeigt, um dem in der Wissenschaft etablierten Peer-Review-Prozess zu begegnen. Dieser kann in der Tat ausgesprochen lästig sein, etwa dann, wenn man sein Paper von den Reviewern um die Ohren gehauen bekommt. Rossis Vorschlag geht offenbar in die Richtung, das Peer Review einfach zu umgehen, oder zumindest durch die Vorauswahl genehmer Reviewer zu entschärfen. Das ist verständlich und nachvollziehbar. Hilfreich ist auch die Schaffung seines eigenen wissenschaftlichen Journals namens "Journal of Nuclear Physics", dem kleine Geister sicher gleich wieder vorwerfen werden, man könne ihn nicht von einem Blog unterscheiden. Urteilen Sie selbst.


10 Kommentare zu “Die heiße und die kalte Fusion”

  1. Helmut Wicht Antworten | Permalink

    Kalte Fusion

    Kalte Fusion? Mal wieder? Gibt es ein Link?

    Grüße
    Helmut Wicht

    "Schon wieder" ... das war auch meine erste Reaktion! Links jetzt im Text beigefügt. MK

  2. Anton Maier Antworten | Permalink

    http://esowatch.com/...di-Rossi-Energiekatalysator

    Hiernach sind die Methoden von Rossi doch ziemlich kritikbedürftig. Sich damit zu beschäftigen ist wohl Zeitverschwendung. Dennoch räume ich ihm eine Gnadenfrist von 5 Jahren ein, da er behauptet schon nächstes Jahr funktionierende MW-Kraftwerke zu haben....

  3. mathias Antworten | Permalink

    @Michael Khan:

    Hatte einen Artikel darüber in Telepolis gelesen. Ich bin da zwiegespalten, was ich von dem halten soll. Grade weil zu wenig darüber bekannt ist, und es außer in dem Journal, in Fachmagazinen darüber nichts zu lesen ist..
    Man kann über Peer-Review-Prozess sagen was man will, aber er ist einfach Transparenter, und zwingt zwingt zu Transparenz. Und das ist wichtig in der Forschung. Selbst bei Open Accesses Journalen hat man ja Peer-Review..

    Genau der Telepolis-Artikel ist in meinem Artikel verlinkt, ebenso wie der ESOWatch-Artikel, auf den Anton Maier in seinem Kommentar hinweist.

    Meine Einstellung zu Rossis uind Focardis Behauptungen ist gar nicht zwiespältig, aber ich sehe es wie Anton Maier: Warten wir es einfach ab. Sehr bald schon werden die betreffenden Herren die Hosen 'runterlassen müssen. Fünf Jahre wird das aber eher nicht dauern. MK

  4. Helmut Wicht Antworten | Permalink

    Khan - Danke

    Verstehe natürlich von der Physik auch nur Bahnhof - bin aber froh, von der Sache überhaupt erfahren zu haben. Danke!

    Erfreulich: das ist doch eine WinWin-Situation. Wenn die Dinger wirklich funktionieren und in nur drei Monaten (!!) auf den Markt kommen, sind wir einige Sorgen los, und wenn nicht, dann haben wir was zu lachen. Denn eines scheint mir klar (hoffentlich irre ich da nicht) - viel Unheil kann man mit Nickel und Wasserstoff und Kupfer nicht anrichten, oder?

    Noch ein positiver Effekt: Wenn die Dinger funktionieren und eine griechische Firma hat in der Herstellung ein Alleinstellungsmerkmal, dann ist die griechische Wirtschaft auf Jahre hinaus saniert und der Euro gerettet.

    Andererseits: Vielleicht ist die ganze Sache auch nur ein Manöver zwecks Abzocken von Fördergeldern. Da hoffe ich mal, dass es seinen Zweck nicht bereits erfüllt hat. MK

  5. Heiner Wolf Antworten | Permalink

    IEC Fusion

    Leider ist die Physik so konzentriert auf ITER einerseits und die alte Pleite mit der kalten Fusion andererseits, dass nichts anders Platz hat.

    Es gibt noch andere glaubwürdige (heiße) Fusionsverfahren, als Tokamak/Stellarator. Im Gegensatz zum magnetischen Einschluss des Plasmas mit seiner Maxwell-Geschwindigkeitsverteilung, wird das Plasma bei IEC Fusion elektrisch eingeschlossen und alle Ionen haben die "richtige" Geschwindigkeit. Das ist keine kalte Fusion mit spärlichen Informationen, sondern ein von der US Regierung finanziertes und dokumentiertes Projekt. Solche Geräte kann man kommerziell kaufen als Neutronenquellen. Vielleicht kann man sie auch bald in anderer Konfiguration zur Energiegewinnung nutzen.

    Mehr:

    http://en.wikipedia.org/wiki/Polywell

    https://www.neco.navy.mil/upload/N68936/N6893609R0044RFP_09-R-0044.pdf

    http://video.google.com/...id=1996321846673788606#

    Von anderen Ansätzen abgesehen, die auch nicht exotischer sind als "kalte" Fusion, Stichworte: Dense plasma focus (DPF), Colliding Beam Fusion (CBFR).

    Deshalb Vorsicht mit Aussagen, wie "einzige bekannte Technik".

  6. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Laienfrage

    Ist die folgende, noch viel kältere Fusion denkbar?

    Weil Deuteriumkerne Bosonen sind, könnte man aus ihnen ein Bose-Einstein-Kondensat herstellen.

    Wenn dann zahlreiche Deuteriumkerne als ein einziges Quantenobjekt vorliegen, könnte es durch Tunnelvorgänge zur Kernfusion kommen.

    Die energiereichen Fusionsprodukte würden dann aus dem Bose-Einstein-Kondensat sehr schnell heraus fliegen, womöglich ohne es zu erwärmen.

    MK: Ich habe hierzu einen Physiker befragt, und zwar meinen Kollegen Dr. Markus Landgraf. Seine Antwort ist hier:

    In der Tat sind Deuteriumkerne Bosonen (Spin 1+). Daher könnte man in der Tat ein Kondensat herstellen, wenn der Kern elektrisch neutral wäre, ähnlich wie mit Helium-4 Atomen. Leider sorgt die elektrostatische Abstoßung dafür, dass ein Ensemble von D+ nicht kondensiert. Man müsste die Protonen neutralisieren, was leider nicht geht. Ein guter Trick ist aber, die Elektronen von Deuterium-Atomen durch Tauonen zu ersetzen. Man weiss ja, dass die Größe des Orbitals umgekehrt proportional zur Elektronen- (oder Tauonenmasse) ist. Da das Tauon 3500 mal so schwer ist wie das Elektron, wird das D2 Molekül spontan fusionieren.

  7. Sebastian Antworten | Permalink

    Rossi und Co

    Solche Meldungen sind leider wirklich oft nur leere Luft und bevor ich keinen funktionierenden Reaktor sehe, glaube ich auch nicht daran. Ich kann mir zwar durchaus vorstellen, dass Forschung die in die Richtung ging gerne mal belächelt und ignoriert wurde - schließlich geht es um viel Geld - aber es hat eben auch an Ergebnissen gefehlt.

  8. Alf Antworten | Permalink

    kalt

    Die Meldung hatte ich auch schon gelesen - stand sogar in einigen Printmedien drinnen. Wie du in deinem Beitrag richtig schreibst, gab es da ja in der Vergangenheit schon öfters ähnliche Meldungen, deswegen sollte man auch hier mit der nötigen Skepsis an die Sache herangehen.

    Die eigene Zeitschrift der Italiener habe ich mir noch nicht angeschaut, werde das aber in einer ruhigen Minute mal nachholen. In der Tat ein interessanter Weg, den klassischen peer-review Prozess zu umgehen ;)

  9. Tonino Antworten | Permalink

    Hoffentlich kein Fake

    Ich selbst bin Physik Laie & hoffe natürlich, dass meine Landsleute da etwas gefunden haben, was alle unsere Energieprobleme auf der Erde löst.

    Ich schreibe bei solchen Dingen immer meinen guten Freund Stefan Köppel an, der sich fast überall sehr gut auskennt. Dessen Antwort war - ich zitiere nun wörtlich

    "Ich würd mich gern positiv überraschen lassen.
    Aber das hier riecht leider von vorne bis hinten nach Betrug.
    Zum einen ist der Rossi schon vorbelastet (hatt schonmal versucht aus
    abfall erdöl zu machen und ist erwischt worden als er den abfall
    irgendwo verscharren woltle)
    Zum anderen ist nichts bekannt wie das ding funktioniert.
    Geheimhaltung riecht immer nach Betrug. Sobald ein Patent angemeldet
    ist, ist das ding geschützt. Dann kann er auch mit dem Wirkprinzip an
    die öffentlichkeit.

    Des weiteren sag er ja selbst, er wüsste nicht warum es funktioniert.
    Und das ist extrem verdächtig. Sowas findet man nicht durch Zufall.
    Wenn kalte Fusion möglich ist, dann müssen Rahmenparameter extrem
    genau aufeinander abgestimmt sein. Und das kann man nur, wenn man die
    Theorie dahinter verstanden hat.
    Wäre Kalte Fusion in einem weiten Parameterbereich möglich, würde sie
    irgendwo in der Natur vorkommen. Dann hätte man sie längst entdeckt.

    Was über die Vorführungen bekannt ist ist bestenfalls
    wiedersprüchlich. Erst will er ionisierende Strahlung gemessen haben,
    dann wieder nicht. Letzte Aussage war: "manchmal strahlt es, manchmal
    nicht".
    Und das ist nun wirklich etwas abstrus. ..

    Wie gsagt, ich würd jetzt nicht drauf wetten, daß da was dran ist.
    Aber langfristig, so in den nächsten 100 Jahren, könnte es der
    Menschheit schon gelingen "kalte" Fusion zu meistern.

    Eine handfeste Möglichkeit hätten wir, wenn wir irgendwo magnetische
    Monopole finden würden.
    Laut gängigen Theorien sind die in ordentlicher Zahl beim Urknall
    entstanden. Und es müssten tagtäglich ein paar von denen auf die Erde
    runterdonnern.

    Bringt man so nen Monopol in die nähe eines atoms, kegelt der lustig
    die elektronen runter und kreselt selbst um den Atomkern. Aber
    netterweise in einer viel engeren Umlaufbahn um den Atomkern.
    => Die Atomkerne kommen sich näher. => Wahrscheinlichkeit für eine
    Kernfusion steigt.
    Nach der Fusion hauts den monopol wieder Raus aus der Umlaufbahn und
    er sucht sich nen neuen Automkern. => Das Spiel beginnt von vorne.

    Hätten wir magnetische Monopole, hätten wir einen handfesten
    Katalysator für Kernfusionen.

    Ansonsten müsste halt irgendwie anders die Abstoßung der
    Elektronenhüllen der Atome überwunden werden (=Coulomb-Barriere).
    bei klassischer Kernfusion muß man dies mit hohen Temperaturen und
    Druck machen.
    Findest du einen anderen Trick, wirst du reich und berühmt, ganz ohne
    Geheimniskrämerei."

    So jetzt seid Ihr auch besser aufgeklärt :-)

    greets Tonino

Einen Kommentar schreiben


7 + = sechszehn