China ist einen Schritt weiter gegangen als Science-Fiction und hat als erstes Land erfolgreich eine sogenannte „Mikrosonne“ oder „künstliche Sonne“ entwickelt. Dabei handelt es sich um eine nahezu unendliche Energiequelle auf Basis der Kernfusion. Anders ausgedrückt: Obwohl es sich bei diesem Experiment nicht um eine zweite Sonne handelt, bildet es ein System nach, das dem der Sonne sehr ähnlich ist und ebenfalls durch Kernfusion entsteht.
Dieses Experiment namens EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) wurde 1996 konzipiert, die ersten Schritte wurden jedoch erst 2006 unternommen. Nach jahrelangen Investitionen und wissenschaftlicher Forschung wurde das Projekt jedoch erst kürzlich wirklich funktionsfähig. Die Anlage ist eine Weltneuheit, der erste vollständig supraleitende Tokamak. Ziel war es stets, die physikalischen Parameter der Sonne und die technischen Anforderungen des ITER-Projekts nachzubilden. Diese Leistung hat China zu einem wichtigen technologischen Maßstab für diesen Reaktortyp gemacht.
des LSSF-Modells.
Experimentelle Phasen und progressive Aufzeichnungen
- 2006–2007: Zunächst wurde das Plasma nur 3 Sekunden lang mit 200 kA Stromstärke aufrechterhalten, kurz darauf, im Januar 2007, wurde das Plasma mit 500 kA fast 5 Sekunden lang aufrechterhalten.
- 2010–2011: Ab 2010 erreichte EAST durch niederfrequente Wellen ein Plasma mit hoher Einschlussdichte, das sie (H-Modus) nennen, und ab 2011 gelang es ihnen, bedeutende Fortschritte zu erzielen, indem sie das Plasma 30 Sekunden lang auf einer Temperatur von 50 Millionen Kelvin hielten.
- 2017–2018: Im Juli 2017 gelang es dem Tokamak, den H-Modus über 100 Sekunden lang aufrechtzuerhalten, was bereits das Doppelte des Ergebnisses von 2011 war. Und im November 2018 erreichte er die gleiche Zeit, allerdings mit dem Unterschied, dass er die doppelte Elektronentemperatur erreichte, nämlich 100 Millionen Grad.
Künstliche Sonne: Millimeterrekorde und Endphasen
- 2021: EAST zeichnete Plasma bei fast 120 Millionen Grad auf und hielt das Plasma 101 Sekunden lang aufrecht; am Ende desselben Jahres, im Dezember, erreichte es 1.056 Sekunden (etwas mehr als 17 Minuten), was bereits einen großen Fortschritt darstellte.
- 2023: Zu diesem Zeitpunkt befand sich das Projekt bereits in der Endphase und es gelang, das Plasma fast 10 Minuten lang aufrechtzuerhalten, was für viele Wissenschaftler bereits unglaublich war.
- 20. Januar 2025: China kann Plasma nun fast 20 Minuten lang aufrechterhalten – ein wichtiger Meilenstein in der Kernfusion. Die Erzeugung einer Mikrosonne in 20 Minuten reicht aus, um eine unkalkulierbare Energiemenge zu erzeugen.
Innovationen durch die künstliche Sonne
Obwohl die künstliche Sonne noch nicht das Zündstadium erreicht hat, um ununterbrochen zu brennen, hat die 20-Minuten-Marke bereits viele praktische Funktionen im Energiebereich.
Darüber hinaus brach das Experiment auch Rekordtemperaturen, die etwa 70.000 Mal höher sind als die Maximaltemperatur einer handelsüblichen Mikrowelle. EAST erzielte zudem wichtige Erkenntnisse zu Einschlussmodi, Pulsdauer, Temperatur und Plasmadichte. Diese Elemente sind entscheidend und unverzichtbar für zukünftige Reaktoren wie ITER und CFETR.
Globaler wissenschaftlicher Kontext
Obwohl EAST ein chinesisches Projekt ist, dient es derzeit als offenes Testfeld für chinesische und internationale Wissenschaftler. Es trägt zu zahlreichen Projekten bei, wie beispielsweise ITER (in Südfrankreich), an dessen Bau und Betrieb China ebenfalls mit fast 10 % beteiligt ist.
Die Geschichte der Aufzeichnungen und Experimente garantiert praktische Erkenntnisse für die Entwicklung des China Fusion Engineering Test Reactor, der die nächste Generation der „künstlichen Sonne“ in China darstellen wird.
