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Kernfusion und Fusionsanlagen > DEMO

Typ: Tokamak • Hersteller und Betreiber: Konsortium • Leistung: mehrere 100 MW •
Geplanter Baubeginn: frühe 2030er Jahre • Geplante Inbetriebnahme: frühe 2040er Jahre


Deuterium-Tritium-Fusion

DEMO ist der geplante Prototyp eines Kernfusionskraftwerks, welches von einem Konsortium europäischer Institute errichtet und betrieben werden soll.[1] Das Projekt ist Teil des im Oktober 2014 initiierten Programms EUROfusion, welches den Einstieg in die Stromerzeugung mit Hilfe der Kernfusion ab 2050 vorsieht.[2]

Auf Grundlage der mit der im Bau befindlichen Fusionsanlage ITER (Frankreich) gesammelten wissenschaftlichen Erkenntnisse soll DEMO bereits alle Anforderungen eines echten Fusionskraftwerks erfüllen. Es sollen Entladungsimpulse von zwei bis vier Stunden sowie die Einspeisung elektrischer Energie in das Stromnetz möglich werden. Laut europäischen Studien soll DEMO ein Plasmavolumen von 2500 m3, eine Fusionsleistung von 2000 MW und eine elektrische Ausgangsleistung von 500 MW erreichen. Ein geschlossener Brennstoffkreislauf ist geplant: DEMO soll das für die Fusion benötigte Tritium selbst produzieren. Außerdem soll das Plasmagefäß aus Materialien mit niedriger (radioaktiver) Aktivierbarkeit bestehen. Um alle diese Ziele zu erreichen, ist aber international noch viel Forschungsarbeit zu leisten.[3][4][5]

DEMO ist laut EUROfusion als Anlage des Bautyps Tokamak geplant, allerdings sollen parallel auch Stellaratoren als langfristige Alternativen zu Tokamaks für künftige Kraftwerke weiterentwickelt werden.[1]

Die Planungen für DEMO sind abhängig von den Forschungen in ITER. In der Roadmap von EUROfusion aus dem Jahre 2012 war die Fertigstellung von ITER bis 2020 und die komplette Nutzung seiner Leistungsfähigkeit von 2021 bis 2030 vorgesehen. Bis 2030 sollte das Design von DEMO entwickelt werden, 2030 waren der Baubeginn und in den frühen 2040er Jahren die Inbetriebnahme geplant. Ab 2050 sollte dann die kommerzielle Stromerzeugung mit Hilfe der Kernfusion starten.[1]

Mittlerweile wurden jedoch die Inbetriebnahme von ITER um fünf Jahre auf das Jahr 2025 und der Betriebsbeginn mit Deuterium und Tritium auf 2035 verschoben.[6] Infolgedessen werden sich wahrscheinlich auch Bau und Betrieb von DEMO um Jahre verschieben.

Neben der europäischen Planung gibt es auch andere Szenarien: In den USA soll einer Fusion Nuclear Science Facility (als Tokamak, Spherical Tokamak oder Stellarator) ein DEMO-Kraftwerk folgen, in Korea und China ein Betrieb in aufeinander folgenden Phasen (K-DEMO (Südkorea) und China Fusion Engineering Test Reactor (China)). Diese Szenarien gingen 2017 davon aus, dass ein Demonstrationskraftwerk zur Stromerzeugung zwischen 2045 und 2055 zur Verfügung stehen könnte.[7]

(Letzte Änderung: 21.02.2021)

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 EUROFusion: Fusion Electricity - A roadmap to the realisation of fusion energy vom November 2012
  2. Horizon 2020 Projects: Europe launches EUROfusion to make fusion energy a reality vom 10. Oktober 2014 (via WayBack)
  3. IPP: Demonstrationskraftwerk DEMO abgerufen am 21. Februar 2021
  4. fz-juelich.de: DEMO abgerufen am 21. Februar 2021
  5. EUROfusion: The demonstration power plant: DEMO abgerufen am 21. Februar 2021
  6. ITER: What is ITER? abgerufen am 21. Februar 2021
  7. sites.nationalacademies.org: Worldwide Times for Fusion Energy vom 19. November 2017
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