DEMO

DEMO (DEMOnstration Power Plant) könnte das Nachfolgeprojekt zum im Bau befindlichen experimentellen Kernfusionsreaktor ITER werden.

Planungen

Aufbaudiagramm des DEMO

DEMO würde der Entwicklung und dem Test von Technologien, physikalischen Betriebsbereichen und Steuerungsalgorithmen dienen und soll einen sogenannten „geschlossenen Brennstoffkreislauf“, d. h. das Erbrüten des laufend benötigten Tritiums im Blanket des Reaktors, demonstrieren. Als Demonstrationskraftwerk würde DEMO alle Komponenten zur Stromerzeugung enthalten und 300 bis 500 Megawatt ins Netz einspeisen. Aufgrund der großen Verzögerungen bei ITER (Zündung eines DT-Plasmas nun erst 2035 geplant.) dürfte sich der Zeitplan allerdings entsprechend nach hinten schieben. Entwicklungsziele für DEMO sind auch genügende Verfügbarkeit und möglichst kompakte Abmessungen. DEMO wird als Forschungsprojekt noch nicht wirtschaftlich Strom produzieren, soll aber eine Abschätzung der Kosten kommerzieller Kraftwerke ermöglichen. Um wirtschaftlich zu arbeiten, müssten kommerzielle Fusionskraftwerke im letzten Viertel dieses Jahrhunderts voraussichtlich größer als DEMO sein.

Nach einem Ansatz würde sich die konkrete Planung und Konstruktion von DEMO auf etwa zehn Jahre Plasmaforschung mit ITER stützen, die 2035 beginnen soll. Ein anderer Ansatz (K-DEMO) ging zugunsten der Auslegung schon nach zwei Jahren ITER-Betrieb von dann noch unbestätigten, aber konservativeren Annahmen für die erreichbaren Parameter aus.

Auch ist noch nicht sicher, ob mit dem Tokamak-Prinzip ein dauerhaft brennendes Plasma wirtschaftlich möglich ist; DEMO könnte auch ein Nachfolger des Stellarators Wendelstein 7-X werden.

Nachfolgeprojekt PROTO

PROTO ist ein vorgeschlagener Kernfusionsreaktor, der aber nicht vor 2050 in Bau gehen kann und ein Nachfolgeprojekt des DEMO-Projekts wäre. Es gibt aber auch Überlegungen, PROTO und DEMO zu kombinieren.

Literatur

Siehe auch: Fusionsenergie, Kernfusion und Kernfusionsreaktor

• BMBF: Positionspapier Fusionsforschung: Auf dem Weg zur Energieversorgung von morgen. Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2023 (bmbf.de). 

Einzelnachweise

1. Stuart Nathan: Beyond ITER – next steps in fusion power. In: The Engineer. Mark Allen Group, 1. März 2019, abgerufen am 12. Juli 2023 (englisch). 
2. Alf Köhn-Seemann: ITER: aktualisierter Forschungsplan. In: SciLogs. 11. Oktober 2018, abgerufen am 12. Juli 2023. 
3. David Maisonnier: European DEMO design and maintenance strategy. In: Fusion Engineering and Design. Band 83, Nr. 7–9, Dezember 2008, S. 858–864, doi:10.1016/j.fusengdes.2008.05.014 (englisch). 
4. Das Demonstrationskraftwerk DEMO. EUROfusion, abgerufen am 12. Juli 2023 (englisch). 
5. EFDA: (Memento vom 1. Februar 2014 im Internet Archive), Eintrag am 17. Dezember 2009 über die Konferenz in Garching am 29./30. September.
6. EUROfusion - Realising Fusion Energy. Abgerufen am 12. Juli 2023 (amerikanisches Englisch). 
7. In: Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK) - Plasmaphysik (IEK-4). Forschungszentrum Jülich, 2022, abgerufen am 17. Januar 2021 (Archiviert 2022). 
8. Damian Hampshire: The roadmap to magnetic confinement fusion. 2009 (englisch, durham.ac.uk [PDF; abgerufen am 12. Juli 2023]). 
9. Michael D. Campbell: Beyond ITER. 9. September 2005 (englisch, mdcampbell.com [PDF; abgerufen am 12. Juli 2023]). 
10. Michael Dittmar: The Future of Nuclear Energy: Facts and Fiction Chapter IV: Energy from Breeder Reactors and from Fusion? 2009, doi:10.48550/ARXIV.0911.2628 (englisch).