Thematischer Hintergrund

Strom und Wärme im Überfluss oder wann "zündet" die Idee der Kernfusionstechnologie?

Kohle, Erdöl, Erdgas: Die Reserven an fossilen Brennstoffen nehmen immer weiter ab, das Ende der Kohlenwasserstoff-Ära bei der Energiegewinnung ist längst in Sicht. Entsprechend intensiv suchen Forscher heute weltweit nach alternativen Methoden, um den gewaltigen Energiehunger von Mensch und Industrie zu stillen.

Neben den boomenden Erneuerbaren Energien, der umstrittenen Atomenergie und den bisher nur begrenzt einsetzbaren Brennstoffzellen, ist es vor allem die Kernfusion, die in Zukunft die fossilen Brennstoffe ersetzen könnte. Doch trotz großer Anstrengungen weltweit ist es den Wissenschaftlern bisher noch nicht gelungen, das „Feuer“ der Sonne technisch zu bändigen und daraus leistungsfähige Fusionskraftwerke zu entwickeln.

Bis zum Jahr 2020 soll aber im südfranzösischen Cadarache der internationale Forschungsreaktor ITER seinen Dienst aufnehmen und Mitte des 21. Jahrhunderts könnten dann - wenn alles klappt - erste kommerzielle Fusionsanlagen mit der Massenproduktion von Strom und Wärme beginnen. Die Menschheit hätte damit eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle zur Verfügung, die noch dazu ganz ohne klimaschädliche Treibhausgase auskommt…

Auf der Grundlage der im Physikunterricht erworbenen Kenntnisse über Atomkerne sollen sich die Schüler ein Bild von der Kernenergietechnik und hier explizit von der Kernfusion machen. Sie sollen nicht nur die Chancen und Risiken der Kernfusion kennen lernen, sondern auch an einem konkreten Beispiel erfahren, welche Hindernisse Wissenschaftler zu überwinden haben, bis aus einer spannenden Vision – möglicherweise – einmal ein „global player“ im Energie-Mix der Zukunft wird.

Eine Auseinandersetzung mit dem Thema „Kernfusion“ im Unterricht knüpft unmittelbar an die Alltagswelt der Schüler an (Ölpreissteigerungen, Störfälle in Atomkraftwerken etc.). Sie ermöglicht ihnen einen ersten Einblick in eine vielversprechende und innovative Methode der Energieerzeugung und macht die Bedeutung und Notwendigkeit von Grundlagenforschung für die Gewinnung neuer Erkenntnisse bewusst.