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FZ Jülich

 

Spitzentechnologie made in Germany

 

Besuch des AK EnDK im FZ Jülich

 

Nachdem sich der AK EnDK in den vergangenen Jahren prioritär mit erneuerbaren Energietechnologien (PV, Wind, Biomasse und Geothermie) befasst hatte, informierten sich die Mitglieder am 2. April 2012 im Forschungszentrum Jülich über saubere Kraftwerkstechnologien und Kernfusion.

 

AK Mitglied Heiner Geiss (SPD Alfter und ehem. Mitarbeiter am FZ), führte die Teilnehmer in die Arbeit des FZ ein.

 

Am Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-2) informierte Institutsleiter Prof. Dr. Lorenz Singheiser die Energieexperten aus dem Rhein-Sieg-Kreis über neue Kraftwerkstechnologien. Dabei geht es - vereinfacht - darum, mit neuen Metallverbünden ("Alloys") und Beschichtungs-Technologien die Verbrennungstemperatur in Kraftwerken von derzeit ca. 600C auf 750C zu erhöhen. Mit steigender Verbrennungstemperatur steigt der Wirkungsgrad der Kraftwerke: Aus jedem Gramm Kohle oder Gas kann mehr Strom gewonnen werden: Die CO2-Emissionen sinken.

 

Für den AK erstaunlich ist dabei die Erkenntnis, dass die - insbesondere von den GRÜNEN als Backup-Technologie für die Erneuerbaren geforderten  - Gasturbinenkraftwerke einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen.

 

Carnot Wirkungsgrad unterschiedlicher Kraftwerkstechnologien

 

So sind BOA-Braunkohlekraftwerke der neueren Generation - trotz behaupteter Klimaschädlichkeit von Braunkohle - 50% effizienter als reine Gasturbinen, wodurch der Vorteil von Gas als CO2-armer Brennstoff wieder aufgezehrt wird. 

 

Die Anwendung der Jülicher Forschungen ist umso wichtiger, da - anders als in Deutschland wahrgenommen - weltweit nicht das Zeitalter der Erneuerbaren, sondern das Kohlezeitalter ausgebrochen ist: Bis 2070 bleibt Kohle der wichtigste Energieträger.

 

Grund ist, dass sich nur eine Handvoll reicher Länder, darunter Deutschland, die Kosten für Erneuerbare Energien leisten können. Ärmere Länder werfen den Industrieländern vor, dass sie ihren Reichtum über 130 Jahre durch die Nutzung fossiler Energien erreicht haben und verweigern sich Forderungen westlicher Politiker, auf diese Technologien zu verzichten.

 

Insbesondere die Schwellen- und Entwicklungsländer setzen zur Deckung ihres Energiebedarfs in steigendem Maße auf Kohle und Gas. Zur Vermeidung der dabei entstehenden CO2-Emissionen sind "superkritische" Kraftwerkstechnologien, d.h. Wirkungsgradsteigerungen und CO2-Abtrennungtechnologien, wie sie in Jülich entwickelt werden, notwendig. 

 

Prof. Dr.-Ing. Tilmann Beck präsentierte dem AK anschließend im Labor die Forschungseinrichtungen zur Entwicklung neuer Turbinenbeschichtungen. Dr. Egbert Wessel demonstrierte das Rastertunnelmikroskop des FZ zur Nanostruktur-Charakterisierung. Dabei durften die Exkursionsteilnehmer in 200.000facher Vergrößerung die Abtrennung einer nur 100 Atomlagen dicken (1/100tel Dicke eines Haares) Materialprobe begleiten.

 

Nach einem Mittagessen im malerischen Seecasino des FZ stand am Nachmittag ein Besuch im Fusionsforschungsreaktor des FZ Jülich (Tokamak TEXTOR) an. Im Rahmen des europäischen ITER-Projekts arbeiten Jülicher Forscher an der Entwicklung des ersten Fusionsreaktors der Welt, der z.Zt. in Frankreich gebaut wird und 2022 in Betrieb gehen soll.

 

Prinzip der Fusion ist, die Prozesse im Inneren der Sonne nachzuahmen und aus der Verschmelzung leichter Atome - Lithium und Deuterium - Energie zu gewinnen. Anders als bei der Kernfission - d.h. dem gewaltsamen Auseinandertrennen von Uran und Plutonium - entstehen bei der Fusion keine über die natürliche Radioaktivität hinausgehenden radioaktiven Spaltprodukte.

 

Dazu müssen - mit Hilfe von starken Magnetfeldern - die mehrere Millionen Grad C heißen Plasmen im Kern des Tokamak-Rings beherrscht werden, damit sie nicht an die Ringwände stoßen. Anders als bei der hochradioaktiven Fission würden bei einem Reaktorunfall in der Fusion aber keine unbeherrschbaren Spaltprodukte entstehen.

 

Die Forscher am FZ Jülich beklagen daher die Gleichsetzung von Fission und Fusion und die - im Gefolge von Fukushima - zumindest in Deutschland abnehmende Bereitschaft, Grundlagenforschung für die Fusion zu finanzieren. 

 

Nach Planung der EU soll die Kernfusion ab ca. 2035 zur Energiegewinnung bereitstehen.

 

Information über die Forschungsfelder des FZ Jülich sind hier erhältlich:

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