Kernfusion und Co.

[Monger]

Die Hossenfelder hatte das ja bereits erklärt, dass bei dem Wirkungsgrad immer die Fusion selber gemeint ist, aber nicht was aus der Steckdose kommt. Das ist völlig absurd. Bei Wasserkraft interessiert ja auch niemanden die Differenz an kinetischer Energie. Das hat mit ner praktischen Anwendung nix zu tun.

[Agenor]

Clickbait aus mehreren Gründen:

- IMO ist es eben nicht das erste mal dass bei Laserzündung mehr Energie frei wurde, als der Laser reingebracht hat. Das gleiche hab ich vor Monaten oder so schon mal gehört.
- Ist es noch EXTREMST weit entfernt von einem Wirkungsgrad über 100% wenn man elektrisch-zu-elektrisch rechnet.. Da ist man hier wahrscheinlich und ohne Witz wohl noch unter 1 % Wirkungsgrad.


Das ganze Laserfusionszeug ist totaler Penisvergleich. Laser sind derart ineffizient, dass man die in einer Wertschöpfungskette für elektrische Energie absolut nicht gebrauchen kann. Das ist reines Gespiele alà "Guck mal wie stark mein Laser ist, ich kann damit sogar Fusion". Auch ist es ein massiver Euphemismus hier von "Laser-Zündung" zu sprechen. Das suggeriert ja dass man hier nur einmal ran muss, und dann brennt das ganze. Nein. Es fliegt auseinader außer man baut zusätzlich noch das ganze magentic confinement Zeug mit dazu. Aber: Wenn man eh magnetic Confinement hat, braucht man auch keinen Laser mehr zum anfeuern. :freak:


INF war niemals daraus ausgelegt, möglichst effizient Fusion zu erzeugen. Hauptziel war Fusion zu erreichen, also ausreichend Energie (Laser) zu bündeln (zeitlich und Volumen), passende Hohlräume zu entwickeln, die Resultate möglichst gut auszuwerten. Das ist der Fokus dieses Programms.

Beim ersten Versuch der in den Medien die Runde machte, erzeugten sie mit Fusion mehr Energie als das, was zum Heizen verwendet wurde.
2MJ Laser-> davon wurden 180KJ zu x-rays, davon trafen 25 KJ das Fusions-Pellet, welches 1,3 MJ produzierte. An diesem Prozess erkennt man schon, dass sehr viel Arbeit in das Drumherum gesteckt werden musste. Dieser erstmals erfolgreiche Versuch konnte jedoch nicht reproduziert werden (manchmal trifft an nicht so genau, sei es Timing, oder Varianz durch den Hohlraum). Dennoch war es etwas was vorher nicht möglich war.

Der aktuelle Versuch erzeugte nun mehr Energie als der Laser hatte (mehr als 2MJ). Es ist also tatsächlich der erste Erfolg mehr Energie als der Laser freizusetzen.
Die Laser von INF sind inzwischen extrem veraltet (Effizienz, Größe), und die gesamte Anlage benötigt sehr viel Energie, doch irgendwo muss man anfangen. Dazu kann man fusioniertes Plasma nun untersuchen, da haben viele Wissenschaftler ein Interesse daran.

[Tobalt]

Dazu kann man fusioniertes Plasma nun untersuchen, da haben viele Wissenschaftler ein Interesse daran.

Diesen Punkt sehe ich auch als legitim, aber auch der wird (glaube ich) mkt Stellarator oä..besser bedient.

Auch der Punkt das es ja ein Etappenziel wäre, ist ein Stück weit nachvollziehbar..Aber Etappe wozu ? Existiert denn wenigstens ein Konzept eines IC Fusionsreaktors der netto elektrische Energie produzieren kann?

[Iscaran]

Ja, der "Gain" muss nochmals ein VIELFACHES werden damit das technisch funktioniert und als DAUERHAFTER Energiegewinn aus der Steckdose kommen kann.

schreibt auch ein Wissenschaftler des Teams selbst:
https://www.sciencemediacentre.org/expert-reaction-to-fusion-announcement-from-the-lawrence-livermore-national-laboratory/

“The Lawrence Livermore National Laboratory experiment shows that scientists can get more energy out than put in by the laser itself. This is great progress indeed, but still more is needed: first we need to get much more out that is put in so to account for losses in generating the laser light etc (although the technology for creating efficient lasers has also leapt forward in recent years). Secondly, the Lawrence Livermore National Laboratory could in principle produce this sort of result about once a day – a fusion power plant would need to do it ten times per second.

[Agenor]

Ein Konzept eines IC Fusionsreaktors?
Ja, wobei ich mit den ganzen Untergruppen schon auf dünnem Eis bin.

Es gibt mit Marvel und Hp11 mindestens zwei die Unternehmen die auf Laser setzten.
Beide machen ja bereits ein paar Dinge anders als NIF. Einmal Direct Laser driven und die anderen verwenden quantum enhanced direct drive.
K.A. was das jetzt genau ist.

Marvel hat im Sommer mal 35 Mio eingesammelt. Man wird sehen wie weit sie damit kommen. Man sollte aber nicht vergessen, dass diese Unternehmen gerade mal 5 Jahre alt sind. Ein Tri Alpha Energy wurde bereits 1998 gegründet die sind aber bereits jenseits 1 Mrd.

[Tobalt]

Danke für die Links. Die HB11 versprechen klingen echt super rosig, aber was mich dort etwas am BS Detektor triggert, ist dass gleich mehrere geniale Verfahren zum Einsatz kommen sollen, die niemand anderes einsetzt.. Why not then?

[Langenscheiss]

Die Hossenfelder hatte das ja bereits erklärt, dass bei dem Wirkungsgrad immer die Fusion selber gemeint ist, aber nicht was aus der Steckdose kommt. Das ist völlig absurd. Bei Wasserkraft interessiert ja auch niemanden die Differenz an kinetischer Energie. Das hat mit ner praktischen Anwendung nix zu tun.

Komisch, der Zohm von UWL z.B. (oder wie von Iscaran gepostet) macht diesen Punkt eigentlich fast in jedem seiner Videos klar. Die Hossenfelder poltert da wie üblich bloß, in dem sie von populärwissenschaftlichen Artikeln, die leider wirklich stark verfälschen, auf die tatsächlichen Wissenschaftler verallgemeinert. Aber in der seriösen Fusionswissenschaft ist der Punkt selbstverständlich kommuniziert, und es ist selbstverständlich auch nicht bloß interessant, was aus der Steckdose kommt.

EDIT: Oder dieser Artikel halt:
https://www.science.org/content/article/historic-explosion-long-sought-fusion-breakthrough
Von overpromising ist da nichts zu lesen, vorausgesetzt man liest den Artikel auch komplett. Aber klar, wenn man seine Physik-Neuigkeiten aus irgendwelchen Quantum-Hype IT Magazinen bezieht, kann man schon mal in die Irre geführt werden.

[Tobalt]

Langenscheiss: Es geht hier aber nicht um einen Chat bei ner Konferenz, wo eh alle wissen wie solide oder auch nicht die ganzen Forschungsbereiche sind. Es ist ein Internetforum, wo die meisten Nutzer eben nur auf PR überhaupt aufmerksam werden. In den Nachrichten heute (DLF u Tagesschau) wurde die News auch thematisiert. Da kamen auch sehr dicke Worte für die Bedeutung dieses Moments... wohlwissend was das in Otto Normalo auslöst.

Das ist das was Hissenfelder zu recht moniert. Und wenn ich dann sehe, wie sich im CO2 Thread Leutr sofort auf diese Meldung schmeißen und das Ende der EE fordern, weil die Fusion ja nun da ist, dann siehst auch hoffentlich du, wie gefährlich diese Übertreibungen sind.

[Monger]

In der FAZ wurden auch ziemlich dicke Worte ausgepackt. Die Relativierung darunter steht in keinem Verhältnis zu dem worum es eigentlich geht.

https://m.faz.net/aktuell/wissen/forschern-in-den-usa-gelingt-durchbruch-bei-kernfusion-18531575.html

Zitat:
"Klinger kann sich vorstellen, dass es irgendwann einmal Kraftwerke sowohl mit Laser- als auch Magnettechnik gibt. Nach derzeitigem Stand zeichne sich für Anlagen mit Magneten aber eine schnellere Umsetzung ab."

Das suggeriert doch, dass ein Fahrplan absehbar ist. Und das ist halt überhaupt nicht so.

[Metzler]

Ich fand dazu gerade dieses Video sehr nett in den letzten Tagen:
https://www.youtube.com/watch?v=BzK0ydOF0oU

Beschreibt recht schön all die Probleme, die bei "klassischer" Fusion noch so existieren. In den nächsten Wochen soll aber irgendwann ein Video vom gleichen Kanal über eine Firma und einen anderen Ansatz kommen, der diese Probleme nicht haben soll... Mal sehen.

[Rancor]

Also in der PK haben sie gesagt das mehr Energie herauskam als in das System hineingesteckt wurde und das dies das erste mal war, das der Menscheit dies gelungen ist.

Das Prinzip funktioniert, ergo wird nun massiv investiert werden. Ich glaube der 12.12.2022 wird ein bedeutender Tag in der Menschheitsgeschichte werden

[Sardaukar.nsn]

Also in der PK haben sie gesagt das mehr Energie herauskam als in das System hineingesteckt wurde und das dies das erste mal war, das der Menscheit dies gelungen ist.

Das Prinzip funktioniert, ergo wird nun massiv investiert werden. Ich glaube der 12.12.2022 wird ein bedeutender Tag in der Menschheitsgeschichte werden

Ich finde es auch total spannend. Aber viel entscheidender wird er erste Tag sein an dem man mit Kernfusion am Energiemarkt Geld verdienen kann. :wink:

[Fusion_Power]

Ich finde es auch total spannend. Aber viel entscheidender wird er erste Tag sein an dem man mit Kernfusion am Energiemarkt Geld verdienen kann. :wink:
Ich finds ja wesentlich wichtiger und entscheidender ob wir mit Kernfusion endlich wirklich BILLIG an Energie kommen können. :D Aber bis dahin sind vermutlich schon alle Menschen pleite gegangen und erfroren wegen steigender Energiepreise. :rolleyes:
Echt, die Sonne bekommt Kernfusion doch auch easy hin, sogar bei niedrigeren Temperaturen, man glaubts kaum. Kann doch alles nicht so schwer ein.

https://www.iter.org/img/resize-900-90/www/content/com/Lists/Stories/Attachments/2233/mrfusion1.jpg

[Spring]

Fusionsexperiment für US-Kernwaffenprogramm erfolgreich (https://www.golem.de/news/nif-fusionsexperiment-fuer-us-kernwaffenprogramm-erfolgreich-2212-170482.html)

Die größte Herausforderung, um das Prinzip in ein Fusionskraftwerk umzuwandeln, besteht aber darin, mehrere Kapseln pro Sekunde zu zünden statt nur eine im Abstand von mehreren Tagen oder Wochen. Dabei müssen die Kapseln hochgenau von den Laserstrahlen getroffen und komprimiert werden. Dazu kommt der extrem hohe Herstellungsaufand der hochgenauen Kapseln.

Bislang dauert die Herstellung mehrere Monate. Selbst wenn sich der Arbeitsaufwand zu ihrer Herstellung minimieren lässt, kommen derzeit Gold, Uran, Diamant und andere Materialien zum Einsatz, die das Prinzip unwirtschaftlich machen. Beim magnetischen Einschluss von Plasma in Tokamaks und ähnlichen Reaktoren, wie ITER, wird lediglich gasförmiger Wasserstoff als Brennstoff benötigt, weshalb das Prinzip deutlich praxistauglicher ist.

[Monger]

Echt, die Sonne bekommt Kernfusion doch auch easy hin, sogar bei niedrigeren Temperaturen, man glaubts kaum. Kann doch alles nicht so schwer ein.

Tatsächlich ist die Sonne erstaunlich ineffizient in ihrer Kernfusion. Sonst würde sie auch nicht Milliarden von Jahren brennen. Ich hab so grob im Kopf, die Kalorien die ein Big Mac liefert bei gleicher Masse - nur halt in jeder Sekunde. Heiß wird es deshalb, weil die Sonne so gigantisch ist. Unsere Kernfusion muss weit effizienter sein, um auf kleinem Raum genügend Output zu generieren.

[Spring]

Die Aussage, dass die Sonne ineffizient in ihrer Kernfusion ist, ist falsch.
Tatsächlich ist die Kernfusion in der Sonne sehr effizient und liefert die Energie, die sie erhält und wiederum in Form von Licht und Wärme an ihre Umgebung abgibt.
Die Tatsache, dass die Sonne seit Milliarden von Jahren brennt, ist kein Indikator für ineffiziente Kernfusion, sondern zeigt vielmehr die enorme Menge an Energie, die durch diesen Prozess freigesetzt wird.

Die Effizienz der Kernfusion, die wir auf der Erde betreiben, ist im Vergleich dazu sehr gering und wir müssen deshalb auf kleinem Raum sehr viel mehr Energie produzieren, um auch nur annähernd die Energiemenge zu erreichen, die die Sonne durch Kernfusion produziert.

[Spring]

Die Antwort oben ist von ChatGPT (musste das mal testen).
@Monger habe dein Posting einfach eingefügt und um eine passende Antwort gebeten.

Dann erstmal selbst gecheckt:
Siehe https://qr.ae/prprnx
Dann https://qr.ae/prprno

However, not all the mass involved in the interaction turns into (other forms of) energy. If you follow the main fusion chain in the sun as indiciative, then the efficiency comes out as 0.7% (See Charlie Kilpatrick’s answer.)

That sounds small… is that small?

That does not sound big compared with the efficiencies of a car engine often quoted at 35–40% … but that calculation is done differently. That’s why I said it depends how you measure it.

If we want to do a valid comparison, we need the same calculation type.

So 1kg of gas and 3.5kgs of oxygen produce 45MJ of energy, and almost all of the mass back as carbon monoxide and water. It’s a bit tricky because there is internal energy in the atomic bonds, which is where the energy running your car comes from. I should get away with this because of the size of the numbers, you’ll see in a minute.

Ahem:

The energy available from that 4.5kg is from E=mc^2 = 404400000000MJ

So the efficiency is about 0.00000001%

Hmm… seems the Sun is using a process that is about ten million times more efficient than a car engine.

[Monger]

Die Antwort oben ist von ChatGPT (musste das mal testen).

;D

@Monger habe dein Posting einfach eingefügt und um eine passende Antwort gebeten.

Dann erstmal selbst gecheckt:
Siehe https://qr.ae/prprnx
Dann https://qr.ae/prprno
Das wirft jetzt die Frage auf: nach der Metrik laufen heutige Fusionsexperimente wie effizient genau?

[Spring]

Das wirft jetzt die Frage auf: nach der Metrik laufen heutige Fusionsexperimente wie effizient genau?

Heutige Fusionsexperimente sind im Vergleich zur Kernfusion in der Sonne noch sehr ineffizient. Die Kernfusion auf der Erde ist ein sehr komplexer und schwieriger Prozess, der bisher noch nicht im industriellen Maßstab umgesetzt werden konnte. Im Moment laufen zahlreiche Experimente, die darauf abzielen, die Effizienz der Kernfusion zu verbessern und sie als Quelle für saubere und unbegrenzte Energie nutzen zu können. Die Metrik, nach der die Effizienz von Fusionsexperimenten gemessen wird, ist die sogenannte Fusion-Energie-Gewinnungsfaktor (Fusion Energy Gain Factor, Q), der angibt, wie viel Energie durch den Fusionsprozess produziert wird im Vergleich zu der Energie, die zur Initiierung des Fusionsprozesses benötigt wird. Im Moment liegt der Q-Faktor für die meisten Fusionsexperimente bei weniger als 1, was bedeutet, dass mehr Energie benötigt wird, um den Fusionsprozess zu initiieren, als durch den Prozess selbst produziert wird.

ChatGPT :freak:

Ich sehe es schon kommen: in wenigen Monaten bestehen über 50% der Beiträge in den meisten Foren aus chatGPT ;D

[Monger]

ChatGPT :freak:

Ich sehe es schon kommen: in wenigen Monaten bestehen über 50% der Beiträge in den meisten Foren aus chatGPT ;D
Jedes mal wenn ein Forenmember stirbt, wird er durch nen antrainierten ChatGPT Bot ersetzt. So kann dieses Forum noch in 100 Jahren bullshitten.

Ich hab ja von Physik leider wenig Plan. Aber die Fusion findet ja nur im Sonnenkern statt, unter extrem hohen Druck und Temperatur. Die Wärme hält sich halt durch die gigantische Masse extrem gut. Ergo, der Großteil der Sonne ist an der Fusion gar nicht beteiligt.

Worauf ich nur hinaus wollte: auch in der Sonne ist Fusion nicht gerade selbstverständlich. Gibt logischerweise auch ziemlich viele Himmelskörper die nicht oder kaum zünden.

[Spring]

Jedes mal wenn ein Forenmember stirbt, wird er durch nen antrainierten ChatGPT Bot ersetzt. So kann dieses Forum noch in 100 Jahren bullshitten.

:biggrin:


Ich hab ja von Physik leider wenig Plan. Aber die Fusion findet ja nur im Sonnenkern statt, unter extrem hohen Druck und Temperatur. Die Wärme hält sich halt durch die gigantische Masse extrem gut. Ergo, der Großteil der Sonne ist an der Fusion gar nicht beteiligt.

Worauf ich nur hinaus wollte: auch in der Sonne ist Fusion nicht gerade selbstverständlich. Gibt logischerweise auch ziemlich viele Himmelskörper die nicht oder kaum zünden.

Die Photonen brauchen halt ewig, um vom Kern zur Oberfläche zu kommen, das ist das Problem. Afaik mehr als 10.000 Jahre.
(bezogen auf "Die Wärme hält sich halt durch die gigantische Masse extrem gut. ")
Siehe: https://www.ptb.de/massstaebe/heft_9/massstaebe_09_15.pdf
Können sogar laut PTB mehr als 100.000 Jahre sein.

Alles was weniger als 75 Jupitermassen hat, wird maximal ein Brauner Zwerg (Ohne Wasserstofffusion), erst darüber ein roter Zwerg (ergo ein Stern).
Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Brauner_Zwerg

Kein ChatGPT diesmal, hat auch länger gedauert^^

[Iscaran]

Ich fand dazu gerade dieses Video sehr nett in den letzten Tagen:
https://www.youtube.com/watch?v=BzK0ydOF0oU

Beschreibt recht schön all die Probleme, die bei "klassischer" Fusion noch so existieren.

Ja, Minute 3-13 ist wirklich sehr interessant. Das zeigt auch sehr schön, dass es zwar toll ist, wenn man nun in der Lage ist die "Zündung" zu beherrschen. Es zeigt aber auch sehr gut wieviele Probleme noch in der Folgekette völlig ungelöst sind, wo man bestenfalls Vorstellungen von möglichen Lösungen hat, welche allerdings bislang ALLE im realen Einsatz nicht denkbar sein werden (Limitierung bei Beryllium, Tritium usw.)

Und leider schweigt man sich auch komplett aus über die "Revolutionäre" Art wie Helion den Treibstoff herstellen will, ganz ohne Tritium.
Man schweigt auch darüber wie Helion das "Energiekonvertierungsproblem" gelöst haben will, ganz OHNE Beryllium (und dem Spurenelement Uran).

Vielleicht im Follow-Up Video nächste Woche dazu ein paar Antworten.

Ja, Kernfusion ist in der Tat das Ding der Zukunft, aber die technischen Probleme die im Reaktor erzeugt Energie in "nutzbare" Energie umzuwandeln sind enorm und noch nahezu ungelöst - da braucht es noch MEHRERE solcher "Breaking news" events bis man einen funktionierenden, stromliefernden Fusionsreaktor überhaupt bauen kann.

[Agenor]

Langenscheiss: Es geht hier aber nicht um einen Chat bei ner Konferenz, wo eh alle wissen wie solide oder auch nicht die ganzen Forschungsbereiche sind. Es ist ein Internetforum, wo die meisten Nutzer eben nur auf PR überhaupt aufmerksam werden. In den Nachrichten heute (DLF u Tagesschau) wurde die News auch thematisiert. Da kamen auch sehr dicke Worte für die Bedeutung dieses Moments... wohlwissend was das in Otto Normalo auslöst.

Das ist das was Hissenfelder zu recht moniert. Und wenn ich dann sehe, wie sich im CO2 Thread Leutr sofort auf diese Meldung schmeißen und das Ende der EE fordern, weil die Fusion ja nun da ist, dann siehst auch hoffentlich du, wie gefährlich diese Übertreibungen sind.

Mit einem kleinen Trick könnte man bei Lesern die Erwartungshaltung schon deutlich zurechtrücken. In der Überschrift Meilenstein anstelle von Durchbruch.
Durchbruch = das letzte/letzte große Hindernis ist aus dem Weg
Meilenstein = geil, aber da braucht es noch mehr.

Nur die Medien müssen halt auch Geld verdienen, und da kommt es auf die Schlagzeile an.
Habe jetzt zweimal auf den Videolink von Metzler geklickt. Das erste Mal war morgens. Bei den empfohlenen Videos eines mit folgenden Titel angezeigt: "The moon is not what you think it is." Dazu ein Bild mit dem Querschnitt des Mondes nur, dass in seinem Inneren eine Art Stadt zu sehen war. Dazu ne schöne Anzahl von views von denen einige sehr seriöse Macher nur träumen können.
Vielleicht tue ich dem Ersteller des Videos unrecht, doch bei sowas werde ich recht angefressen. Es gibt also leider viel schlimmere Sündenfälle in der heutigen Zeit.

Ich frage mich jetzt aber auch welche Nachricht wir benötigen würden, damit ein Hype um Fusion ausgelöst würde?
Falls wir jetzt mit Sicherheit wüssten, dass wir Ende des Jahrzehnts ein kommerziell verfügbarer Fusionsreaktor existieren wird, wäre das genug für einen Hype?
Zwischen 26-27 sollten gleich mehrere sehr interessante Reaktoren ihre Arbeit aufnehmen. Das wäre dann wohl auch der Punkt an dem ITER nicht mehr die Mehrheit der Aufmerksamkeit/öffentliches Interesse erhält.

Wendelstein müsste inzwischen auch sein neues Kühlsystem installiert haben. Von daher werden die im kommenden Jahr auch wieder in den Blickpunkt rücken. Wobei bei CERN müssen sie jetzt ja Strom sparen, ich hoffe Wendelstein bleibt dies erspart (https://www.rtl.de/cms/wendelstein-7-x-betrieb-zur-not-in-randzeiten-28d2cd57-0cba-557d-9620-32086ae19621.html).:wink:

Mit dem Netzbetreiber sei vereinbart worden, dass in diesem Fall zum Beispiel Arbeits- und Experimentierzeiten so verlegt würden, dass sie in verbrauchsärmere Tageszeiten fallen, sagte ein Sprecher des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) auf Anfrage der Deutschen Presse-Agentur.

Wendelstein 7-X lasse sich nicht in einen Sparmodus schalten, weil alle Komponenten bei voller Leistung für die Erzeugung des Plasmas gebraucht würden, sagte der Sprecher. Auch die Experimentierzeit lasse sich nicht sinnvoll verkürzen: Für Experimente stünden in der Regel ohnehin nur drei bis fünf Monate pro Jahr zur Verfügung. Drei Monate braucht Wendelstein 7-X bei nahezu vollem Energieverbrauch allein dafür, hoch- und runterzufahren. Im Rest des Jahres wird die Anlage für Wartungs- und Ausbauarbeiten stillgelegt.

[Joe]

4s2ynUAJ5ZU

[Metzler]

Hier ist das Video über "Helion" von Real Engineering:
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[Sardaukar.nsn]

@Metzeler Mega, nach einer Minute hatte ich schon Gänsehaut.

Hier noch mal als Vorschau-Link...

_bDXXWQxK38

[Metzler]

@Metzeler Mega, nach einer Minute hatte ich schon Gänsehaut.

Hier noch mal als Vorschau-Link...

https://youtu.be/_bDXXWQxK38

Merci. Ich bin zu blöd für die Vorschau-Links...

Edit: Bin nicht mehr zu blöd... ;)

[Sardaukar.nsn]

Darf in dem Zusammenhang hier auch nicht fehlen. Mich beeindruckt die Form des Reaktors jedes mal aufs neue. In dem Video auch ganz toll animiert. Unreal Engine ;)

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[Tobalt]

Mal sehen was Helion da 2024 bringt mit Polaris. Ich bin relativ zuversichtlich dass das ganze kein Scam ist. Die Antworten und nächsten Schritte ergeben einfach technisch Sinn, sind nicht kryptisch oder werfen mehr Fragen auf als sie lösen.

Andererseits ist das natürlich genau die Art von Antworten, die Investoren gerne hören, könnte also auch nur ein gutes Drehbuch sein.

Dem Channel RealEngineering muss ich zustimmen dass die Tokamak Fusion wohl ähnliche Probleme mit Ökologie und Ökonomie haben wird wie Fission. Da macht ein erfrischendes Konzept wie dieses wenigstens mal Hoffnung.

Scheint mir auf jeden Fall plausibler als die ganzen Laserfusionsprojekte

[Iscaran]

Häh, das Video ist für mich unverständlich.

Bei Minute 9 wirds dann "weird" - man generiert den Strom also mit den Magnetische Feldspulen, welche das Magnetfeld überhaupt erst so stark und fest machen, dass man fusion machen kann.

Das klingt für mich ziiieeeemlich nach "Perpetuum Mobile Generator". Also WÄHREND man das Feld stabilisiert, also WEIL man das Feld erzeugt um Fusion zu machen, gibt es eine "Rückkopplungsschleife" welche ihrerseits die Feldgeneratoren verstärkt, so dass davon "Strom" abgezogen werden kann.

Ja. Irgendwie bin ich mal gespannt, was jemand dazu sagt der mehr von Fusionsphysik versteht als ich.

EDIT: Und genau DIESEN magischen Schritt, wie man also die Energie die man vorher reingesteckt hat wiederum re-konvertiert (und dabei mit einem Energieplus) rauskommt - wird natürlich NICHT detailliert erklärt.

[Trap]

Mir klingt das nach Induktionsmotor vor Fusion und Induktionsgenerator danach. Aber im Detail kann ich es auch nicht nachvollziehen.

Dass das Feld nach Start der Fusion "explodiert", gehört zum Konzept. Die Dauer des Einschluss beeinflusst "nur" die Effizienz, nicht ob Fusion stattfinden kann.

[Tobalt]

Dass geladene Teilchen Induktionsspannungen erzeugen ist doch ein alter Hut.

Dafür ist es aber wichtig dass
a) Ein bedeutender Teil der Reaktionsenergie auch in positiv ODER negativ (nicht beide) geladene Teilchen gesteckt wird und nicht soviel in Neutronen. Scheint der Fall zu sein.

b) Würde nichts reagieren, bekäme man bei dem Induktionsschritt nur die Energie wieder, die man vorher in die magnetische Kompression gesteckt hat minus Verluste. Sinn macht es erst wenn durch die Reaktion hier zusätzlich kinetische Energie entsteht.

Trotzdem wird bei dem Schritt noch Bremsstrahlung frei und Neutronen und Elektronen gibt es auch.. Deshalb mal schauen was dann am Ende nicht doch wieder nur thermische Energie ist. Im Detail hab ich das auch nicht nachvollzogen, aber Helion ist nicht das einzige Konzept was die Energie auf diesen weise capturen will

[Butter]

https://12ft.io/proxy?q=https%3A%2F%2Fwww.zeit.de%2F2022%2F53%2Fkernfusion-atomkraft-forschung-durchbruch-energie


Interessanter Artikel.

[bestMAN]

falls es noch nicht gepostet wurde: https://www.youtube.com/watch?v=M2f5bb9Mrq4

Aktueller Stand und Zukunft der Fusionsenergie • Stellarator • Tokamak | Hartmut Zohm

[Joe]

Hier ist das Video über "Helion" von Real Engineering:
https://youtu.be/_bDXXWQxK38

Was mich an dem System total geil macht, ist dass die Energie direkt elektromagnetisch generiert wird.
Kein "wir kochen dann maln Topf voll Wasser und mit dem Dampf drehen wir ein Rad".

Das Konzept finde ich ähnlich revolutionär wie der Wechsel von der Röhre zum Transistor. Und das ist auch der erste Fusionsreaktor den ich mir nicht Stationär vorstellen könnte. Also z.B. auf einem Schiff.

Würd mich mal interessieren wie hoch da der Wirkungsgrad ist. Sowohl in der jetzigen Entwicklung als auch theoretisch :uponder:

[Monger]

Was mich an dem System total geil macht, ist dass die Energie direkt elektromagnetisch generiert wird.
Kein "wir kochen dann maln Topf voll Wasser und mit dem Dampf drehen wir ein Rad".

Das Konzept finde ich ähnlich revolutionär wie der Wechsel von der Röhre zum Transistor.
Du meinst, so wie in einer Photozelle?

[Godmode]

Du meinst, so wie in einer Photozelle?

Ich denke er meint elektromagnetische Induktion:

"As the plasma expands, it pushes back on the magnetic field. By Faraday's law, the change in field induces current, which is directly recaptured as electricity. This clean fusion electricity is used to power homes and communities, efficiently and affordably."
https://www.helionenergy.com/our-technology/

[Joe]

Du meinst, so wie in einer Photozelle?

Ja und Nein. PV generiert auch direkt Strom. Hier halt über den Photoeffekt.
Aber Ja. Der Vergleich wäre Solarthermie die einen Kessel zum kochen bringt und der Dampf treibt ein Rad an zu PV.

[Godmode]

Wurde hier noch nicht erwähnt: Bei ITER sind Probleme entdeckt worden, die jetzt sogar erfordern, dass Teile wieder ausgebaut und repariert werden müssen. Wurde schon im November berichtet.


https://www.iter.org/newsline/-/3818

[Tobalt]

Ich finde es gut und schön, dass sie so transparent sind und auch mit Details rausrücken.

Aber trotzdem möchte ich das zum Anlass nehmen meine hier kundgetane Meinung von vor wenigen Monaten zu revidieren. Als die neueste Laserfusion-News die Runde machte habe ich stark darauf rumgehackt und gesagt, dass die Tokamak wohl deutlich eher Energie liefern können werden (nicht "bald", nur "eher"), weilo die Laser einfach extrem ineffizient sind.

Nach einigem Lesen zum Thema Tokamak und DT Fusion glaube ich daran aber mittlerweile nicht mehr. Warum?

Die Umsetzung eines Tokamak im nötigen Maßstab wird extrem kostspielig und es sind noch nicht alle technischen Hürden ausreichend gut gelöst. Selbst wenn, wird der Betrieb extrem teuer. Gleichzeitig wird bei Staaten (den Hauptgeldgebern von großen Tokamak Projekten) künftig die Bereitschaft bestenfalls stagnieren da Geld reinzupumpen, weil die Technik für die Energiewende eh viel zu spät ist und viel teurer als vorhandene Techniken kommt. Ich denke das wird die Tokamak Umsetzung so stark behindern, dass andere Fusionskonzepte hier irgendwann vorbeiziehen.

Ich denke aber weiterhin, dass lasergepumpte Fusion nicht das Mittel ist. Wegen den zuvor genannten Kontrapunkten.

Helion's claims sind mMn einfach zu schön um wahr zu sein, kann es leider nicht bewerten.

Großen Reaktoren wie Tokamaks werden vielliecht wieder relevanter in einigen 100 Jahren wenn es darum geht große Raumschiffe zu versorgen.

[Tobalt]

Helion wurde ja vor einigen Monaten vom YT Kanal Real Engineering gecovert. Allerdings gab es auch viel Kritik an dieser Folge, nämlich das der Kanal von diversen Firmen scheinbar einfach PR ausstrahlt für Geld.

Ich kann es gerade nicht raussuchen aber grob:
- D+He3 ist mist. Das Problem mit den Neutronen wird nicht vermieden, da es auch sehr viel D+D Fusion gibt, die Neutronen produziert. Ohne dicken Mantel ist es eine tödliche Strahlungshölle.

- Effizienz ist Mist, da zu kalt. Der Energie Gain wird bezweifelt. Es wurden scheinbar nie stichhaltige Infos zum Plasmastatus vorgelegt, die den Energie Gain verifizieren würden.

- Die Energiegewinnung ist nicht so verlustarm wie behauptet. Bremsstrahlung tritt trotzdem auf. Da der Reaktor aber eben nicht auf die Energiegewinnung durch Strahlungsverluste ausgelegt ist, geht viel verloren.

- Sämtliche Claims werden bezweifelt und es wird betont dass Tokamaks trotz allem das mit Abstand reifste Konzept und D+T mit Abstand der plausibelste Fuel Mix.


Mein Gedanke dazu ist noch, dass das ganze Fusionskonzept in 3 Punkten einfach fundamental hinter den eigenen Versprechen und gar hinter Kernspaltung zurückbleibt:

1) Sauber: Nein..es ist sogar noch schwerer die Neutronenabsorption gut hinzukriegen, als bei Fission, wo man einfach das Uran im Wasser baden kann.

2) extreme Verfügbarkeit des Treibstoffs: Semi..Wasser und Deuterium gibts überall, aber Tritium quasi nur in Fissionsreaktoren :freak: und ist teuer.

3) Billig: Nein.. Viel zu aufwendig und durch die fundamentalen Probleme 1 und 2 auch absehbar viel teurer als Fission und natürlich auch teurer als alles was noch billiger als Fission ist.

[Fragman]

Ich kann es gerade nicht raussuchen aber grob:
...


Improbable Matter ist auf Helions Aussagen eingegangen.
Zum Beispiel hier:
https://www.youtube.com/watch?v=3vUPhsFoniw&t=10s

Deine Punkte haben mich dran erinnert, nachdem ich das vor ein paar Wochen gesehen hab.

[Tobalt]

Ja genau, danke! Das ist das zugehörige Video, das ich meinte.

[ChaosTM]

Fusion ist keine Lösung des derzeitigen Problems, aber das ist nicht neu.
Deshalb müssen wir die bereit Vorhandenen Lösungen nutzen und die reichen allemal. ;)

Am nähestehen ist noch Wendelstein X-7 dran (Germany)

https://www.golem.de/news/fusionsreaktor-wendelstein-7-x-erzeugt-acht-minuten-lang-plasma-2302-172192.html

[Finch]

Fusion ist keine Lösung des derzeitigen Problems, aber das ist nicht neu.
Deshalb müssen wir die bereit Vorhandenen Lösungen nutzen und die reichen allemal. ;)

Am nähestehen ist noch Wendelstein X-7 dran (Germany)

https://www.golem.de/news/fusionsreaktor-wendelstein-7-x-erzeugt-acht-minuten-lang-plasma-2302-172192.html

Wow. Ich erinnere mich noch daran, dass Sekunden ein Erfolg war.

[BBB]

1) Sauber: Nein..es ist sogar noch schwerer die Neutronenabsorption gut hinzukriegen, als bei Fission, wo man einfach das Uran im Wasser baden kann.

2) extreme Verfügbarkeit des Treibstoffs: Semi..Wasser und Deuterium gibts überall, aber Tritium quasi nur in Fissionsreaktoren :freak: und ist teuer.


Das ist jetzt aber sehr irreführend:

1) bei der Sauberkeit denkt man ja eher an abgebrannte Brennstäbe und die Möglichkeit eines Super-GAUs, was es beim Fusionsreaktor nicht gibt.

2) Das Tritium würde in einem Fusionskraftwerk aus Lithium erbrütet werden.

[Thomas Gräf]

Wow. Ich erinnere mich noch daran, dass Sekunden ein Erfolg war.

Tja, laut Hartmut Zohm mussten sie abschalten weil erstnoch andere Hitzekacheln rein müssen.
Die derzeitigen diente nur zum Testen.
Mit der nächsten Kachel Konfiguration siehts dann wohl anders aus.

19bEPuPYPgo

...20 jahre brauchen die nicht mehr. Ich Hoffe auf 5 bis max 10 Jahre.

[Tobalt]

Das ist jetzt aber sehr irreführend:

1) bei der Sauberkeit denkt man ja eher an abgebrannte Brennstäbe und die Möglichkeit eines Super-GAUs, was es beim Fusionsreaktor nicht gibt.

2) Das Tritium würde in einem Fusionskraftwerk aus Lithium erbrütet werden.

Die Punkte gehen Hand in Hand. Da die Wand eben nicht aus purem Li besteht, gibt es da auch andere Elemente, die sich unter der gleichen Neutronendosis befinden. Diese können halt radioaktiv werden. Und sie sind auch im Prinzip Verbrauchsmaterialien, weil sie strukturelle Integrität verlieren und das Li verbraucht wird. Gibt also ebenso radioaktive Abfälle.

Super GAU ist sicher ein guter Punkt. Wobei ich es nicht gänzlich ausschließen möchte. Das entsteht ja auch durch die massive nichtvermeidbare Heizleistung beim Zerfall der kurzlebigen radioaktiven Isotope, bspw. in der Wand.
Fällt die Kühlung aus, könnte sich da evtl. auch ein Loch in die Wand brennen/schmelzen. Je nachdem was für Isotope da entstehen.

[Sardaukar.nsn]

Da geht mir als PC-Wakü Enthusiast ja auch das Herz auf...

Wandkühlung mit 657 unabhängigen Kühlkreisläufen (https://www.scinexx.de/news/physik/neuer-rekord-fuer-fusionsanlage-wendelstein-7-x/)

Beim Umbau der Fusionsanlage wurden 120 neue Divertor-Module mit Kühlsystem eingebaut, 657 voneinander unabhängige Kühlkreisläufe leiten die im Plasma entstehende und auf die Wandmodule übertragene Hitze dabei über insgesamt 6,8 Kilometer Rohre ab. Dadurch kann Wendelstein 7-X nun mit deutlich höheren Plasmaenergien betrieben werden. Keine andere Fusionsforschungsanlage weltweit verfügt heute über eine so umfassend gekühlte Wand.

[mojojojo]

brennen/schmelzen. Je nachdem was für Isotope da entstehen.

Und was passiert dann? An der Stelle kommen dann zwei der entscheidenden Unterschiede zwischen Fissions- und Fusionsreaktoren zum Tragen.

1. die Menge des potenziell entweichenden strahlenden Materials
2. Die künstlich am laufen gehaltene Reaktion bricht instant in sich zusammen bzw. ist sie zu dem Zeitpunkt ja sogar schon

Das was du beschreibst ist ja ganz grob schon der GAU (obwohl der Grund für das Loch in der Wand AFAIK nicht ganz richtig ist). Danach kommt dann -im Gegensatz zu Fissionsreaktoren- nichts mehr.

[Tobalt]

Der GAU verdient das G nicht wirklich, da stimme ich zu.

Hat jemand Zahlen, was für Isotope/ Halbwertszeiten in der Wand entstehen?

Was mich auch interessiert: Wie startet man denn so einen DT Reaktor? (wegen Tritium) und wie oft muss man ihn starten ( bzw pausieren) ?

[ChaosTM]

Ein Fusionsreaktor kann niemals "durchgehen", weil er sich sofort abschaltet wenn die Energiezufuhr stoppt.

Ganz ohne Abfälle ist er natürlich auch nicht..

schnell-google: https://www.scinexx.de/dossierartikel/kernfusion-eine-saubere-energie/

[mojojojo]

Hatte irgendwo mal gelesen, dass die Isotope, die in den Reaktorwänden entstehen, bzw. generell in dem Schrott sind der beim Abriss eines theoretischen Fusionskraftwerks entstehen würde, wesentlich kürzere Halbwertszeiten hat als bei Fissionskraftwerken. Auch die Menge an strahlendem Schrott generell ist AFAIR wohl wesentlich geringer.
Diese beiden Eigenschaften, wurden neben dem mehr oder weniger nicht vorhandenem "GAU Potential" und der theoretisch entspannteren Brennstoffsituation als die Vorteile genannt. Aber genaueres? Keinen Plan mehr.

[Iscaran]

Nun - falls Stellaratoren wie Wendelstein funktionieren.
Und falls die Plasmakontrolle so gut funktioniert.

Dann kann man vielleicht über die Verwendung von Bor-Protonen Fusion nachdenken.

Hier der Original-Artikel (https://www.nature.com/articles/s41467-023-36655-1.epdf?sharing_token=v0WKg1zmbzXqZyqil0bte9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MknTQoGOxtJGrdRn9 TZXtzpIsUIL-iZPLJicDtlTbvuxnvgv0KWO8xaEh8-0vDTv-9KsLf8Yjb7S-DOyoc4vIw8TnS8z6MZymQKXAEQiThu3Q9ri60WPq4InpiTMQldc4%3D).

Hier eine Heise-Übersetzung/Kommentar dazu (https://www.heise.de/hintergrund/Kernfusion-mit-Bor-und-Protonen-in-Stellarator-gelungen-7538230.html?seite=all).

Dabei hat man erheblich weniger Strahlungsproblematik, da KEINE Neutronen erzeugt werden.

[Fragman]

Ja, Bor wäre dann die nächste Stufe, braucht aber nochmal deutlich höhere Temperaturen.

[Iscaran]

Ja, Bor wäre dann die nächste Stufe, braucht aber nochmal deutlich höhere Temperaturen.

Genau diese wurden aber bereits im Testversuch erreicht... und der ganze Test basierte ja noch gar nicht auf optimierten Komponenten/Prozessen für Bor-Protonen Fusion.

Der Hauptwitz an der Sache ist die fundemantale Vereinfachung des Kernproblems der "Energiegewinnung" aus Fusion.

Bei B-P-Fusion hast du nachher keine Strahlenden Reste, die Alphateilchen werden mit elektrischen Feldern gefangen und dann die Energie auf Konverterplatten überführt.

Das wäre schon enorm hilfreich für einen funktionierenden, stromliefernden Reaktor.

[Tobalt]

Aneutronische Fusion funktioniert doch aber nicht da die Bremsstrahlungsverluste bei den hohen Temperaturen immer größer sind. Hat jetzt nichts mit aneutronisch an sich zu tun, sondern damit dass alle aneutronischen Reaktionen viel höhere Temperaturen brauchen

[Fliwatut]

Wie bekommt man die Energie eigentlich aus dem Fusionsreaktor raus, um sie nutzbar zu machen?

[Rancor]

Wie bekommt man die Energie eigentlich aus dem Fusionsreaktor raus, um sie nutzbar zu machen?
Man erhitzt Wasser und leitet den Dampf durch eine Turbine, welche einen Generator antreibt. So wie bei jedem Kraftwerk

[Fliwatut]

Man erhitzt Wasser und leitet den Dampf durch eine Turbine, welche einen Generator antreibt. So wie bei jedem Kraftwerk
Schon klar, aber wie soll das ablaufen? Der Fusionsreaktor ist doch ein geschlossenes System, oder nicht?

[sven2.0]

Wärmetauscher in den Wänden?

[Fragman]

https://www.iter.org/sci/makingitwork

"In ITER, this heat will be captured by cooling water circulating in the vessel walls and eventually dispersed through cooling towers. In the type of fusion power plant envisaged for the second half of this century, the heat will be used to produce steam and—by way of turbines and alternators—electricity."


Ich meine mich zu erinnern, das der Prozess erst noch genauer entwickelt werden muss. Aber ich find dazu grad keine Quelle.

[Iscaran]

Aneutronische Fusion funktioniert doch aber nicht da die Bremsstrahlungsverluste bei den hohen Temperaturen immer größer sind.

Aber das ist doch eigentlich der Vorteil (siehe Artikel oben) - denn die Bremsstrahlung lässt sich viel leichter in Wärmeumwandeln, denn die Bremsstrahlung in Form von Licht bleibt halt in der Wärmetauscherwand "hängen" und wird von dort abgeführt.

Hat jetzt nichts mit aneutronisch an sich zu tun, sondern damit dass alle aneutronischen Reaktionen viel höhere Temperaturen brauchen

Das Hauptproblem solcher aneutronischen Fusion ist ja auch genau die höhere Temperatur wie du schreibst.
BISLANG waren diese praktisch unerreichbar (x10-20 höher als Wasserstoff)...und genau DAS Problem könnte mit Stellaratoren lösbar sein.
Im TEST konnte man 1.7 Mrd Kelvin erreichen. Für einen konstant-Betrieb bräuchte es ~3 Mrd K.

[Godmode]

Wie bekommt man die Energie eigentlich aus dem Fusionsreaktor raus, um sie nutzbar zu machen?

Die Energie aus dem Plasma wird mittels der kinetischen Energie der Neutronen in die Reaktorwand übertragen. Da die Neutronen elektrisch neutral sind, können sie auch dem Magneteinschluss entfliehen. Von dort geht es dann ganz herkömmlich über ein Kühlmedium zu einem Dampferzeuger, Turbine, Generator.

[Tobalt]

Aber das ist doch eigentlich der Vorteil (siehe Artikel oben) - denn die Bremsstrahlung lässt sich viel leichter in Wärmeumwandeln, denn die Bremsstrahlung in Form von Licht bleibt halt in der Wärmetauscherwand "hängen" und wird von dort abgeführt.



Das Hauptproblem solcher aneutronischen Fusion ist ja auch genau die höhere Temperatur wie du schreibst.
BISLANG waren diese praktisch unerreichbar (x10-20 höher als Wasserstoff)...und genau DAS Problem könnte mit Stellaratoren lösbar sein.
Im TEST konnte man 1.7 Mrd Kelvin erreichen. Für einen konstant-Betrieb bräuchte es ~3 Mrd K.

Sehe ich anders. Schau dir mal diese PDF an: https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/11412/33227017-MIT.pdf

Schon etwas älter, aber meines Wissens sind die fundamentalen Erkenntnisse darin nicht widerlegt:

Tabelle 1.1 und Später Section 6.3. behandeln p-B Fusion. Dort wird selbst unter optimalen Bedingungen nur ein Fusionsoutput von ~0.7 der eingespeisten Energie angegeben also ein COP von 1.7 bezogen auf Heizenergie rein -> totale Energie raus. Man bräuchte also einen sehr hohen Wirkungsgrad bei der Konversion in elektrische Energie am Ausgang und bräuchte insgesamt extrem niedrige Verluste, damit dies insgesamt noch Leistung erzeugt.

Das Problem mit hohen Bremsstrahlungsverlusten ist, dass diese eben nicht das Plasma heizen. Die hohe Plasmatemperatur wird also nicht durch das exotherme Brennen unterstützt und man braucht also sehr sehr hohe Heizleistungen, deren Einspeisung dann immer ineffizienter wird.

Deshalb ist die Kernaussage in dieser Thesis, dass alle Fuels außer DT und DD in thermischen Reaktoren nicht zu einer Nettoenergieerzeugung taugen. Dies wird dort teilweise auf fundamentalen Limits und teilweise auf ingenieurtechnischen Limits aufgebaut. Bei den letzten könnte sich natürlich etwas getan haben. Allerdings gibt es in Sect. 6.3. eben auch die optimisitischen Rechnungen mit hypothetisch "besseren" Reaktoren, die immer noch nicht ausreichend sind.

[Iscaran]

Hmmm, OK dazu kann ich leider nichts mehr sagen.

Wenn es zu dieser Doktorarbeit und der Befund, welcher soweit ich das Verstehe natürlich seinerseits auch von einem Haufen Prämissen und Bedingungen ausgeht, zutrifft wäre es in der Tat nicht möglich mit solchen aneutronischen Fuels zu arbeiten.

OB und inwiefern die in der Arbeit getroffenen Prämissen aber noch HEUTE gültig sind, übersteigt meinen Horizont.

Ich würde meinen, dass die Leute die daran im Jahr 2023 arbeiten, bestimmt auch Kenntnis der Arbeit aus dem Jahr 1993 haben...

Ansonsten denke ich müssen wir die Diskussion an diesem Punkt ruhen lassen, bis jemand mehr/neuere Erkenntnisse hierzu finden kann.

[Monger]

https://www.fr.de/politik/fusionsenergie-kraftwerk-bmbf-prognosen-kritik-strom-energie-preise-versorgung-tbl-zr-92376580.html

Die geschätzten Kosten von Fusionsstrom. Natürlich völlig irre etwas berechnen zu wollen was es nicht mal annähernd gibt.

[ChaosTM]

Viele Voraussagen bezüglich Fusion sagen so was ähnliches.

Fusion auf Tokamak Basis wird niemals konkurrenzfähig sein. Wind und Sonne sind um mindestens eine Größenordnung billiger.

[Fragman]

Die aktuellen Kosten von ITER kann man so oder so nicht heran ziehen.
Zum einen ist es ein Forschungsreaktor und zum anderen muss ein industrieller 3 mal, oder so, größer sein.
Vielleicht wird man auch nochmals 10 MRD in ITER stecken müssen?
Sowas kann ja heute keiner sagen.
Das kann bedeuten das man sich auch hier wohl auf eher höhere Stromkosten einstellen muss.

Von EE mit einem dezentralen Netz war ja damals bei der Planung von ITER und CO auch nicht die Rede, oder?

Sollten die großen Volkswirtschaften zu einer "Geld ist keine Ressource und demnach nicht knapp" übergehen sehe ich trotzdem Chancen in der Zukunft.
Den Strompreis könnte man dann in der EU dauerhaft subventionieren.

[ChaosTM]

Es geht bei den Voraussagen auch nicht um ITER, sonder um die prinzipiellen prognostizierten Kosten der Tokamak Technik.

Könnte deutlich billiger werden, keine Frage und darauf hoffe ich auch.

[ilPatrino]

Die aktuellen Kosten von ITER kann man so oder so nicht heran ziehen.
Zum einen ist es ein Forschungsreaktor und zum anderen muss ein industrieller 3 mal, oder so, größer sein.
Vielleicht wird man auch nochmals 10 MRD in ITER stecken müssen?
Sowas kann ja heute keiner sagen.
Das kann bedeuten das man sich auch hier wohl auf eher höhere Stromkosten einstellen muss.

Von EE mit einem dezentralen Netz war ja damals bei der Planung von ITER und CO auch nicht die Rede, oder?

Sollten die großen Volkswirtschaften zu einer "Geld ist keine Ressource und demnach nicht knapp" übergehen sehe ich trotzdem Chancen in der Zukunft.
Den Strompreis könnte man dann in der EU dauerhaft subventionieren.
die 10 mrd von iter konkurrieren aber mit 1000..3000mrd für den ausbau eines dezentralen stromnetzes, die zumindest teilweise nötig sind, um die vielen dezentralen anlagen überallhin verteilen zu können.

[Monger]

die 10 mrd von iter konkurrieren aber mit 1000..3000mrd für den ausbau eines dezentralen stromnetzes, die zumindest teilweise nötig sind, um die vielen dezentralen anlagen überallhin verteilen zu können.
Es ist übrigens viel komplizierter ein zentrales Netz zu bauen was über große Entfernungen große Energiemengen transportiert, als ein dezentrales. Jeden Tag passiert sehr viel im Hintergrund, und lokale Schwankungen auszugleichen ohne dass die Sicherungen durchpfeifen.
Ist halt historisch so geworden.

[Mortalvision]

Sonnenfeuer auf Erden. Das ist ja auch potenziell eine starke Waffe ;) Aber davon sind wir dank der Atombomben ja noch weit entfernt, oh wait, Fusionsbomben gibts schon länger :usad:

Die Fusion an sich setzt dermaßen viel Power frei, das wird noch LANGE dauern, bis wir das in einem "Reaktor" hinbekommen. So 2200 wäre realistisch…

[Iscaran]

die 10 mrd von iter konkurrieren aber mit 1000..3000mrd für den ausbau eines dezentralen stromnetzes, die zumindest teilweise nötig sind, um die vielen dezentralen anlagen überallhin verteilen zu können.

1 ITER wird aber auch nicht reichen um das Stromnetz zu Power für das man 1.000 - 3.000 Mrd für den Ausbau mit EE braucht...

Man braucht eher so 100 ITERs dafür oder mehr.

100*10 = 1.000 Mrd.

Und der invest das "zentralisierte Stromnetz" dafür auszubauen fehlt auch noch...

[Agenor]

So kompliziert ist das nicht.
- ITER ist kein kommerzieller Reaktor
- wird Fusion genauso heftig reguliert wie Kernkraft wird es teuer
- bekommt man dieselbe teure Finanzierung wie Kernkraft wird es teuer
- baut man nur einen Reaktor pro Jahrzehnt wird es teuer - die Anzahl drückt den Preis
- sowohl die Studie als auch deren Kritiker sehen auch nur das was sie sehen wollen
„Insgesamt sind die Vorhersagen so genau, als würde man die theoretischen Kosten für einen Warp-Antrieb berechnen“, sagt Wünsch. Ob man jemals zu einem kommerziellen Kraftwerk komme, sei ungewiss. Seriöse Prognosen, mit langfristigen Zeitschienen von 20 oder 30 Jahren, seien durchaus vertretbar.
Alleine bei diesen Aussagen ist jede Menge BS drin, bei dem man wohl die persönlichen
Neigungen nicht von der Sachlage trennen kann.
- weiter unten werden dann gar nur mehr die "deine Partei" ist doof Argumente gebracht.
- LCOE hat im Grunde ausgedient. Da von dem Trip kommen wir zu Glück immer
weiter runter. Zumindest einige Länder.

[Pirx]

es geht mal wieder etwas voran: https://www.scinexx.de/news/physik/chinesischer-fusionsreaktor-stellt-plasmarekord-auf/

Chinesischer Fusionsreaktor stellt Plasmarekord auf
"Künstliche Sonne" hält Plasma 1.066 Sekunden lang im für die Fusion nötigen Zustand

[redpanther]

x78-YzUVYY4
"Woran scheitert ITER wirklich? Josef M. Gaßner zieht ein Fazit aus einem halben Jahrhundert Forschung zur zivilen Nutzung der Kernfusion"

Fand ich ganz interessant als Zusammenfassung zum aktuellen Stand.

[readonly]

Und deshalb wird der erste funktionierende Fusionsreaktor in China stehen. Und ich glaube das werden wir noch alle miterleben.

[Fragman]

Man munkelt hinter vorgehaltener Hand, die Dichte der Erbsenzähler dort drüben ist im Vergleich zu Deutschland praktisch nicht vorhanden.
Vor kurzem wurde ein deutscher Arbeitskreis gegründet um dem nachzugehen.

[Pinoccio]

Wer grundsätzlich mmehr zur Fusion lesen will, für den zitiere ich mich mal selber: Das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) hat sich (mal wieder) mit Kernfusion beschäftigt. Herausgekommen sind 91 gut lesbare Seiten, die "Auf dem Weg zu einem möglichen Kernfusionskraftwerk Wissenslücken und Forschungsbedarfe aus Sicht der Technikfolgenabschätzung" (so der Titel) beleuchten.
https://www.tab-beim-bundestag.de/news-2025-01-kernfusion-fortschritte-und-herausforderungen-auf-dem-weg-zu-moglichem-kraftwerk.php

Belecuhet auch einige Hürden, die in der öffentlichen Diskussion kaum benannt werden: z.B. der Mangel an Tritium, Helium und Beryllium oderdie Proliferationsrisiken. Einiges davon mag China nicht schrecken, anderes wird auch für China schwierig.

mfg

[][immy]

https://youtu.be/x78-YzUVYY4
"Woran scheitert ITER wirklich? Josef M. Gaßner zieht ein Fazit aus einem halben Jahrhundert Forschung zur zivilen Nutzung der Kernfusion"

Fand ich ganz interessant als Zusammenfassung zum aktuellen Stand.

Ja, die Kernfusion ist noch weit entfernt von einer kommerziellen Nutzung. Das sollte man manchen Politikern mal unter die Nase reiben, das man eben nicht darauf warten kann bis man was unternimmt.
Zumal die Bauzeiten immernoch enorm wären (vermutlich länger als bei einem Atom-Kraftwerk wo es gut 15-20 Jahre Dauern kann). Die sind nach bisherigem Wissensstand halt etwas komplizierter als die großen "Wasserkocher".

Und deshalb wird der erste funktionierende Fusionsreaktor in China stehen. Und ich glaube das werden wir noch alle miterleben.

Die Funktion als solche ist nicht das Problem, sondern die Energieausbeute positiv zu gestalten ist das Problem. Und den Prozess dann auch am laufen halten.
Der strahlende Müll ist natürlich trotzdem noch da, wenn auch in geringerem Umfang.


Ja, vielleicht hat jemand eine Eingebung und plötzlich ist es alles ganz einfach, aber so etwas lässt sich halt auch nicht Vorhersagen. Ggfs ist es auch einfach eine Sackgasse für die nächsten paar hundert Jahre.

[Fragman]

Die Bauzeiten wären wirklich interessant.
Beim ITER Konzept muss man glaub ich 3 mal so groß bauen wie aktuell, wenn ich das richtig im Kopf habe?
Selbst wenn man jetzt sagt, das baut alles nur ein Land damit es unkomplizierter wird, muss es bei den geringen Toleranzen doch ewig dauern bis die Teile in der Stückzahl so gefertigt sind, um mehrere Kraftwerke zu errichten.

[Schiller]

mUeq6h4P6iE
FcZP4_CoYDo

Währenddessen in den USA und Deutschland: "Drill, baby, drill! Ich will meinen Diesel fahren!!11" :ugly:

[Iscaran]

Achwas - was die Chinesen können, können wir in Europa auch nur doppelt so lang.
https://www.heise.de/news/Franzoesischer-Forschungsreaktor-WEST-erhaelt-Plasma-ueber-22-Minuten-10287854.html

Aber das ist noch lange kein (energieliefernder) Fusionsreaktor, weder in China noch in Frankreich. Das dauert locker noch 20-30 Jahre, selbst wenn alles optimal läuft nach "Plan".

[Pinoccio]

Achwas - was die Chinesen können, können wir in Europa auch nur doppelt so lang.
https://www.heise.de/news/Franzoesischer-Forschungsreaktor-WEST-erhaelt-Plasma-ueber-22-Minuten-10287854.html

Aber das ist noch lange kein (energieliefernder) Fusionsreaktor, weder in China noch in Frankreich. Das dauert locker noch 20-30 Jahre, selbst wenn alles optimal läuft nach "Plan".Es gibt ja nichtmal einen Plan, siehe verlinkte TAB-Studie oben.

mfg

[Ridcully]

Selbst wenn die Fusion mal ordentlich läuft. Als Physiker schaue ich mir die Ideen an wie sie die Energie abführen wollen und sehe da noch enorme Probleme das hinzubekommen.

[MoC]

Selbst wenn die Fusion mal ordentlich läuft. Als Physiker schaue ich mir die Ideen an wie sie die Energie abführen wollen und sehe da noch enorme Probleme das hinzubekommen.

Verstehe ich gerade nicht.
Wird denn die abgeführte Energie nicht als Wärme/Strahlung abgeben und dann ist nur noch Frage wieviel man von der Wärmeenergie in elektr. Energie umwandelt ?

Also weil du meinst: "Selbst wenn Fusion mal ordentlich läuft"
Damit die ordentlich läuft -> muss doch die Wärmeabführung funktionieren.

[ChaosTM]

Selbst wenn Fusion jemals laufen sollte wird sie niemals mit derzeitig verfügbaren Optionen wie Wind oder Sonne mithalten können. Faktor 10+ teurer.
Das wurde schon mehrfach/tausendfach durchgerechnet.

Was wir brauchen sind Speicher..

[PapercutGT]

Und Speicher werde immer grünstiger...

[Iscaran]

Verstehe ich gerade nicht.
Wird denn die abgeführte Energie nicht als Wärme/Strahlung abgeben und dann ist nur noch Frage wieviel man von der Wärmeenergie in elektr. Energie umwandelt ?

Tatsächlich ist das nicht so trivial - da du diese Wärme aus dem Plasma "heraus" bekommen musst, dabei darf das Plasma aber nirgendwo Kontakt haben, weil keine Legierung der Welt 100 Mio Grad aushält.

Du musst also z.B. die Photonen die das Plasma emittiert wieder "einfangen" und diese dann z.B. in Wärme umwandeln die du dann abführst und daraus dann wieder Strom machst. (Allerdings tragen die Photonen nur sehr wenig der Energie...siehe unten).

Also ja - das Thema wie man denn eigentlich bei einem real-"laufenden" Fusionsreaktor dann wirklich "nutzbringend" den Strom aus dem System kriegt ist noch praktisch unbeantwortet.

Die Physiker die sich mit Fusion beschäftigen verschieben das Thema gerne auf den Tag, wo man dann erstmal wirklich "laufende" Fusion hat mit ON/OFF nach belieben...und DANN will man mal sehen wie man die Energie aus dem System abführt und in Strom umwandelt.

Allerdings hat die ganze Sache noch einen anderen Haken...4/5 der Energie die bei den Fusionsprozessen entsteht ist in der Energie der freiwerdenden Neutronen enthalten...diese reagieren dann z.B. mit dem Mantel und geben dort ihre Energie ab (unter Transmutation des Mantelmaterials was 1.) Alterung erzeugt, 2. starke sekundäre Radioaktivität und 3.) aus dem Mantel muss diese "radioaktive Wärme dann erst noch extrahiert werden, und dann daraus Strom gemacht werden.

Also es ist wie gesagt nicht ganz so einfach, einfach formuliert.;D

[ChaosTM]

Tatsächlich ist das nicht so trivial - da du diese Wärme aus dem Plasma "heraus" bekommen musst, dabei darf das Plasma aber nirgendwo Kontakt haben, weil keine Legierung der Welt 100 Mio Grad aushält.

Du musst also z.B. die Photonen die das Plasma emittiert wieder "einfangen" und diese dann z.B. in Wärme umwandeln die du dann abführst und daraus dann wieder Strom machst. (Allerdings tragen die Photonen nur sehr wenig der Energie...siehe unten).

Also ja - das Thema wie man denn eigentlich bei einem real-"laufenden" Fusionsreaktor dann wirklich "nutzbringend" den Strom aus dem System kriegt ist noch praktisch unbeantwortet.

Die Physiker die sich mit Fusion beschäftigen verschieben das Thema gerne auf den Tag, wo man dann erstmal wirklich "laufende" Fusion hat mit ON/OFF nach belieben...und DANN will man mal sehen wie man die Energie aus dem System abführt und in Strom umwandelt.

Allerdings hat die ganze Sache noch einen anderen Haken...4/5 der Energie die bei den Fusionsprozessen entsteht ist in der Energie der freiwerdenden Neutronen enthalten...diese reagieren dann z.B. mit dem Mantel und geben dort ihre Energie ab (unter Transmutation des Mantelmaterials was 1.) Alterung erzeugt, 2. starke sekundäre Radioaktivität und 3.) aus dem Mantel muss diese "radioaktive Wärme dann erst noch extrahiert werden, und dann daraus Strom gemacht werden.

Also es ist wie gesagt nicht ganz so einfach, einfach formuliert.;D



Schön gesagt - Fusion klingt gut und viele sehen eine Fusion-Based Gesellschaft als DIE Zukunft, die alle Probleme lösen wird.
Ich wuchs mit Mikro-Fusionsreaktoren in fast allen Geräten auf (Perry Rhodan) und vielleicht wird das auch mal wahr, aber ohne Arkonidische ("Aliens") Hilfe schaffen wir das nicht ;)

Momentan sollten wir uns auf das was wir haben konzentrieren und das ist mehr als genug, wenn wir es nur richtig nutzen..

[blackbox]

Selbst wenn Fusion jemals laufen sollte wird sie niemals mit derzeitig verfügbaren Optionen wie Wind oder Sonne mithalten können. Faktor 10+ teurer.
Das wurde schon mehrfach/tausendfach durchgerechnet.

Was wir brauchen sind Speicher..

Ja, die vielen Milliarden sind besser investiert in regenerative Energien.

Kernfusion ist schon jetzt eine tote Technik, man wird sie auch in Zukunft nicht brauchen.

Ich bin dafür, sämtliche Arbeiten einzustellen.

[=Floi=]

Ich sehe das als zu kurz gedacht. Auch nen transrapid hätte in D für bestimmte strecken seine berechtigung. Die münchen strecke sehe ich schon.
So bis 50km kann man ruhig sehr teuer aber sehr schnell bauen.

Man sollte forschung nicht aussen vor lassen, weil man damit auch in zukunft synergien heben kann oder eben den weg nicht beschreiten.
Siehe SpaceX, hier denkt man sachen auch anders und betreibt aber weniger die grundlagenforschung.

[ChaosTM]

Natürlich muss man an allem weiter forschen, speziell im Grundlagenbereich, nur soll man nicht den Fehler begehen, eine Technologie als das Allheilmittel für zu sehen.

Die Kernfusion ist es nicht. Wir haben alles was wir brauchen schon. Wir müssen es nur umsetzten.

Fusion wird unverzichtbar für eventuelle Interstellare Reisen sein, aber davon sind wir noch ein paar AI-Sprünge (Jahre) entfernt. :)

[BBB]

Tatsächlich ist das nicht so trivial - da du diese Wärme aus dem Plasma "heraus" bekommen musst, dabei darf das Plasma aber nirgendwo Kontakt haben, weil keine Legierung der Welt 100 Mio Grad aushält.

Nur als Anmerkung, das Plasma muss sehr wohl die Wand an definierten Stellen berühren, nennt sich Divertor. Hier ist das Plasma natürlich viel kälter. Dadurch wird die Wand heiß (Energieauskopplung), das Plasma aus Helium und Wasserstoff wird neutralisiert, Helium wird abgeschieden und Wasserstoff wieder zurückgepumpt. Ohne das entfernen von Helium würde das Plasma durch die Fusionsreaktion einfach zu einem reinen Heliumplasma umgewandelt und die Fusionsreaktion stoppen.

Das ist aber wie du weiter unten auch geschrieben hast eh nur ein kleiner Teil der Energie, der Großteil geht als Neutronen ungebremst in alle Richtungen in die Wand. Die Neutronen erwärmen nicht nur die Wand und beschädigen sie, sondern sie werden auch gebraucht um Tritium aus Lithium zu erbrüten. Das ist denke ich eine der größten Herausforderungen, eine Wand die die Neutronenbestrahlung ausreichend lange überlebt und gleichzeitig genug Tritium für die Fusionsreaktion erbrütet. Die Energieauskopplung an sich ist aber nicht das Problem. Die Wände werden heiß, das lässt sich kaum vermeiden. Dann kocht man damit einfach Wasser -> Turbine -> Generator -> Strom.

[Mortalvision]

Der Shit ist dann aber, dass Du nach x Jahren eine neue Wand brauchst….

[ilPatrino]

Der Shit ist dann aber, dass Du nach x Jahren eine neue Wand brauchst….
wenn ich das richtig verstanden hab, ist die beplankung der wand eh ein regelmäßig zu tauschendes verschleißteil, wenn das lithium alle ist...

[Iscaran]

Nur als Anmerkung, das Plasma muss sehr wohl die Wand an definierten Stellen berühren, nennt sich Divertor. Hier ist das Plasma natürlich viel kälter. ...


Die Wände werden heiß, das lässt sich kaum vermeiden. Dann kocht man damit einfach Wasser -> Turbine -> Generator -> Strom.

Ja - ich hab natürlich ein paar Details wegggelassen weil es auch so schon kaum vorstellbar ist für die meisten.

Wenn das alles so einfach ist "Wasser zu kochen" damit. Warum hat nicht EINER der "Testreaktoren" so ein Bauteil hierfür bereits implementiert?:rolleyes:

[redpanther]

Das abführen der Energie ist auch etwas was ich mich immer frage, wenn ich von der Dyson Sphäre höre.

Die bauen da irgendwelche "Solarkollektoren" um einen Stern und schwups, kann die Zivilisation die komplette Energie des Sterns nutzen.
Aber wie das genau funktionieren könnte, hab ich bisher noch nicht gehört.
Ein langes Schuko Kabel wird ja wohl nicht reichen...

[Mortalvision]

Vermutlich leichter als im Fusionsreaktor. Es steht ja nirgendwo, wie groß die Sphäre ist.

[Ridcully]

Zur Energieabfuhr aus der Fusion. Die Energie wird über Neutronen übertragen. die werden aber den Mantel der Fusion dabei unweigerlich beschädigen. Es gibt keine Materialen die dagegen immun sind. Es müssen daher alle Teile häufig erneuert werden.die komplette Kühlung und auch die magnetische Apparatur müsste vermutlich monatlich erneuert werden. Auch muss auch der Aufbau modular sein. Mir ist völlig unklar die das grosstechnisch jemals funktionieren soll.

[ChaosTM]

Das ist das größte Problem.
Klingt gut am Papier (unendliche Energie aus der künstlichen Sonne), aber die laufenden Kosten machen es mit derzeitiger Tokamak Technik viel zu teuer.

Wir haben schon eine Sonne die wir nutzen können.

[Fragman]

Der hohe Wartungsaufwand soll mit mehr Backupkraftwerken kompensiert werden, die dann abwechselnd laufen.
Ja, das dürfte die Kosten nochmals steigen lassen.

Aber das sind alles recht alte Informationen, die den Charakter der Grundlagenforschung klar machen.
Man darf sich vom Investitionshype der letzten Jahre nicht blenden lassen.
Der hat den Glauben an kurzfristige Erfolge wachsen lassen.

[Mortalvision]

Das Gute an Grundlagenforschung ist ja, dass dabei eine Menge Spin-Offs für andere Bereiche interessant werden. Wer vom Militär mag denn wohl keine möglichst sicheren Atombunker bauen, die halt mal einer 80 MT Bombe mit entsprechendem Neutronendruck standhalten könnte? ;D

[BBB]

Wenn das alles so einfach ist "Wasser zu kochen" damit. Warum hat nicht EINER der "Testreaktoren" so ein Bauteil hierfür bereits implementiert?:rolleyes:weil das total unnötig wäre, der Energie-Weltrekord von JET waren ein paar kWh pro Schuss. Die meisten anderen Reaktoren liefern gar keine Fusionsenergie (zu klein / kein Tritium). Es kann erst bei größeren Reaktoren überhaupt sinnvoll getestet/demonstriert werden.

[Iscaran]

weil das total unnötig wäre, der Energie-Weltrekord von JET waren ein paar kWh pro Schuss.

Das wird gerne als Alibi genommen - der wahre Grund ist aber, dass sich damit noch nicht wirklich jemand tiefgreifend beschäftigt (hat).
file:///C:/Users/elke/Downloads/TK1_Kernfusion.pdf
EDIT: Siehe "offene Fragen zu Divertor und Wand"....

Deswegen ist es ja auch Wunschdenken, dass "morgen" funktionierende, Stromliefernde Fusionsreaktoren überall gebaut werden können, nur weil wir vielleicht 2030 herum in der Lage sind Fusionsfähiges Plasma über Stunden hinweg kontrolliert zu halten und nach Bedarf AN/AUS zu machen (solang genug externe Energie geliefert wird.

Die Lösung und Bearbeitung der "rein technischen" Probleme wie man aus funktionierender Fusion dann wirklich Strom generieren würde sind derzeit nur sehr Ansatzweise und eher "Schematisch" gelöst.

[MoC]

Zur Energieabfuhr aus der Fusion. Die Energie wird über Neutronen übertragen. die werden aber den Mantel der Fusion dabei unweigerlich beschädigen. Es gibt keine Materialen die dagegen immun sind. Es müssen daher alle Teile häufig erneuert werden.die komplette Kühlung und auch die magnetische Apparatur müsste vermutlich monatlich erneuert werden. Auch muss auch der Aufbau modular sein. Mir ist völlig unklar die das grosstechnisch jemals funktionieren soll.

Danke für die Antwort und auch von den anderen.

Den Verschleiß- bzw. Materialermündungsfaktor habe ich zu sehr vernachlässig.

Tja Schade..

Sind wir wieder bei Wind/PV + Speicher :D

[BBB]

Das wird gerne als Alibi genommen - der wahre Grund ist aber, dass sich damit noch nicht wirklich jemand tiefgreifend beschäftigt (hat).
Das ist dann leider eine Zwickmühle, wenn auf der einen Seite nicht so viel Geld in die Forschung investiert werden soll und auf der anderen Seite das finale Konzept am besten gestern schon fertig sein soll.

[Iscaran]

Das ist dann leider eine Zwickmühle, wenn auf der einen Seite nicht so viel Geld in die Forschung investiert werden soll und auf der anderen Seite das finale Konzept am besten gestern schon fertig sein soll.
Das für Fusionsforschung zuwenig investiert wird halte ich für ein Gerücht...mit Geld kann man viel erreichen, aber nur bedingt Dinge die derart komplex sind beschleunigen.

Es sei denn wir reden hier über einen Forschungsbudget-Faktor von x100 oder so relativ zu jetzt. Und da würde ich dann die Frage stellen ob es nicht doch sinnvoller wäre diese Unsummen dann woanders zu investieren, wo zeitnah Erträge bringt.

https://www.bundestag.de/resource/blob/710950/9e646e9903ac230c92b90192afde2646/WD-8-144-19-pdf-data.pdf
https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/foerderprogramm-fusionsforschung-2198072