Sind Fusionsreaktoren in Flugzeugen bald Realität?
[vc_row][vc_column][vc_column_text]Die Kernfusion ist nicht nur in der Rüstungsindustrie einsetzbar. Auch wenn seit dem 2. Weltkrieg in diesem Bereich verstärkt geforscht wurde, spielen Anwendungsgebiet in der zivilen Luft- und Schifffahrt mittlerweile eine ebenso grosse Rolle. Vielleicht werden Kernfusionen als Antriebstechniken schon bald auch im zivilen Bereich zur Serienreife kommen.
Eine Vorreiterrolle spielt dabei der Rüstungskonzern Lockheed Martin, der bekannt gab, bereits innerhalb der nächsten 10 Jahre in der Lage zu sein, Schiffe und Flugzeuge mit Kernreaktoren anzutreiben. Der Knackpunkt dabei ist die Grösse. Der Konzern muss das Problem lösen, dass solche Antriebssysteme derzeit noch nicht so kompakt gebaut werden können, dass sie in ein Schiff oder Flugzeug eingebaut werden könnten.
Die Weiterentwicklung der Wasserstoffbombe
Kürzlich vermeldete Lockheed Martin, das in Palmdale, Kalifornien (USA) ganz in der Nähe von Los Angeles seinen Sitz hat, dass dem Unternehmen bei der zivilen Nutzung der Kernenergie ein enormer Durchbruch gelungen sei. Demzufolge will man in den nächsten 10 – 15 Jahren einen kompakten Kernfusionsreaktor auf den Markt bringen, mit dem Schiffe und Flugzeuge angetrieben werden können. Dem Rüstungskonzern ist eine solche Entwicklung aber durchaus zuzutrauen. Hatte er seine Leistungsstärke doch erst kürzlich mit dem Kampfflugzeug F-22 Raptor, das im September 2014 in Syrien zu Einsatz kam, demonstriert.
An der Entwicklung solcher kompakter Reaktoren tüfteln Wissenschaftler seit über 60 Jahren. Bisher fanden Versuche nur in Reaktoren von gigantischer Dimension statt. Lockheed will das bekannte Prinzip jedoch auf kleiner Fläche serienreif machen. Die Einsatzmöglichkeiten wären vielfältig und nicht nur auf Schiffe und Flugzeuge beschränkt. Sogar Städte mit nicht mehr als 100.000 Einwohnern könnten mit solchen Minireaktoren, an die Gasturbinen angeschlossen wären, mit Energie versorgt werden. Vielleicht könnte Lockheed Martin damit eine Alternative in der Energieversorgung aufzeigen. Ein Beispiel kann die enorme Veränderung verdeutlichen: Mit dem geplanten Antrieb könnte ein Flugzeug bei minimaler Treibstoffzufuhr ein Jahr lang in der Luft bleiben. Sogar der Mars wäre innerhalb eines Monats zu erreichen.
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Kann Lockheed Martin kompakte Kernfusionsreaktoren entwickeln, mit denen man Schiffe und Flugzeuge antreiben kann? (Bild: Marten_House / Shutterstock.com)
[/vc_column_text][vc_separator color=“grey“][vc_column_text]Ist nach 60 Jahren das Forschungsziel erreicht?
Auch Lockheed Martin arbeitet seit mehr als 60 Jahren an der kompakten Reaktortechnologie. Das Projekt trägt den Namen CFR (Compact Fusion Reactor) und hat schon einige Nebenprodukte abgeworfen, die dem Unternehmen eine herausragende Stellung in der Rüstungsindustrie der USA sicherten. Ausgangspunkt der Forschungen war wohl die Wasserstoffbombe, die extreme Kräfte freisetzte. Jedoch ist der Knackpunkt der Technologie nach wie vor, dass es bei der Reaktion zu extremen Temperaturen kommt, die beherrscht und stabil simuliert werden müssen. Unter Experten hatte man mit einer Lösung des Problems nicht vor dem Jahr 2050 gerechnet, Lockheed will nun weitaus schneller eine ausgereifte Technologie präsentieren.
Die Vorteile der neuen Technologie lägen auf der Hand. Mit einem Gramm Nuklearbrennstoff könnte die gleiche Energiemenge freigesetzt werden wie mit elf Tonnen Kohle. Im Reaktor wird dabei Wasserstoffgas mittels starker Magnetfelder verschlossen und erhitzt. In der Folge entstehen Temperaturen von mehreren Hundert Millionen Grad Celsius. Experimentell konnte man dies in einem ca. 30 Meter hohen Kernfusionsreaktor in Südfrankreich nachstellen. Lockheed will diesen Reaktortyp nun so weit verschlanken, dass er von den Ausmassen her auf einem Schiff oder in einem Flugzeug verwendet werden könnte. In ca. 5 Jahren möchte man einen solchen Kompaktfusionsreaktor als Prototyp vorstellen, nach weiteren 5 Jahren soll dieser Prototyp zur Marktreife gebracht werden.
Die Entwicklungskosten für dieses Projekt sind enorm, wobei der Konzern nicht bekannt gibt, wie und durch wen sie aufgebracht werden. Allerdings will man über die notwendigen Patente für den kompakten und stabilen Prozess der Kernfusion bereits verfügen.
Auf diese Weise möchte Lockheed Martin Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt revolutionieren. Würden die neuen Antriebssysteme umgesetzt werden, spielten Entfernungen auf der Erde und selbst in der Raumfahrt eine ganz andere Rolle. Ein Flug, der heute 10 Stunden dauert, wäre dann in ca. 1 Stunde zurückzulegen. Schneller ginge es kaum.
Oberstes Bild: © Kasezo – Shutterstock.com[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]