Bisher arbeitete man bei der Erforschung der Kernfusion hauptsächlich mit Tokamak-Reaktoren, bei denen das Plasma mit ringförmig angeordneten Magnetspulen umschlossen wird. Bei solchen Reaktoren fließt allerdings Strom durch das Plasma, das dadurch instabil werden kann. Dieses Problem haben die Wissenschaftler des PPPL gelöst. Der Reaktor Muse benötigt keine elektrische Spannung und kann somit auch ohne Energiezufuhr für unbestimmte Zeit laufen.
Kein elektrischer Strom destabilisiert das Plasma
Um das 100-fache optimiertes Magnetfeld
Die Herstellung und Anordnung der Magnete von Permanentmagnet-Stelleratoren sind sehr schwierig, so dass die Ergebnisse früherer Versuche weder umsetzbare noch wirtschaftliche Ergebnisse für eine Weiterentwicklung der Kernfusion boten. Der Muse-Reaktor konnte aber dank einer besonderen Eigenschaft das Plasma optimal einschließen: Einer überragenden Quasi-Symmetrie. Diese bedeutet vereinfacht gesagt, dass die Form des Magnetfelds im Inneren des Stellerators nicht mit der Form des Feldes um den Stellerator herum übereinstimmt. Laut dem Forschungsteam des PPPL entspricht die Quasisymmetrie des Muse dem Hundertfachen eines gewöhnlichen Stellerator-Reaktors. Zudem haben die Seltenerdmagnete von Muse eine Feldstärke von 1,2 Tesla. Damit liegen sie weit über der gewöhnlicher Ferrit- oder Keramik-Seltenerdmagnete, die zwischen 0,5 und 1 Tesla liegt.
Keine Hochleistungspermanentmagnete ohne Seltene Erden
Hochleistungspermanentmagnete wie die der neuen Stellerator-Reaktoren kann man nicht ohne die vier wichtigsten Seltenen Magnet-Erden bauen. Den Hauptanteil an der Masse solcher Magnete hat Neodymoxid, aber gerade auch schwere Seltene Erden wie Terbiumoxid und Dysprosiumoxid sind wegen ihrer besonderen Eigenschaften unverzichtbar. So schützen sie die Magneten vor Entmagnetisierung bei hohen Temperaturen, was gerade im Bereich der Kernfusion unverzichtbar ist.
Kapitalmarktunion stellt 500 Milliarden Euro Investitionsmöglichkeiten in Aussicht
Weil die Erforschung der Kernfusion als (fast) kostenfreie Energiequelle schon so weit fortgeschritten ist, ruft die Politik zu Investitionen auf. EU-Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen machte sich bei einem kürzlichen Besuch des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in Garching bei München für bessere Rahmenbedingungen für die Kernfusion als künftige Energiequelle stark. Dafür müsse auf europäischer Ebene die Kapitalmarktunion vorangetrieben werden. Dadurch könnten jährlich 500 Milliarden Euro mehr an Investitionsmöglichkeiten entstehen.
Mit Seltenen Erden jetzt schon in die Kernfusion investieren
Auch private Anleger können jetzt schon in die Kernfusion investieren. Denn gerade, wenn sich die neuen Stellerator-Reaktoren durchsetzen, werden die Hersteller Unmengen dieser kritischen Rohstoffe benötigen.