Bergbau auf dem Mond und Asteroiden soll in Zukunft alles besser machen und alle Energieprobleme mit Kernfusion von Helium 3 lösen. Was ist dran?
Am 25. November wurde in den USA der Space Act erlassen. Er bildet nicht nur die Grundlage für private Weltraummissionen, sondern sorgt auch für die Nutzung von Ressourcen im Weltraum. Schon wird an von einem interplantaren Goldrausch gesprochen. Firmen wie Moon Express versprechen auf dem Mond oder Asteroiden seltene Rohstoffe wie Helium-3 abzubauen. Damit sollen alle Energieprobleme der Menschheit gelöst werden. Solche Szenarien werden heute schon in Computerspielen wie Anno 2205 durchgespielt.
Dieser Artikel ist auch auf Golem.de erschienen. Titelbild: Wendelstein 7-X via Wikicommons.
Wenn Firmen gegründet werden um Bergbau im Weltraum zu betreiben, dann muss es ihnen wohl ernst sein. Aber ist das was sie sagen realistisch? Kann die Welt wirklich Grund genug sich einmal tiefer mit den Grundlagen solcher Behauptungen zu beschäftigen.
Bringt Helium-3 unbegrenzt viel Energie?
Bevor Helium-3 alle Energieprobleme der Menschheit lösen kann, sollte die Menschheit erst einmal die Probleme mit dem Helium-3 lösen.Es wird als möglicher Brennstoff für die Kernfusion gehandelt. Bei der Fusion von Helium-3 und Deuterium entsteht genauso viel Energie wie bei der “konventionellen” Fusion von Tritium und Deuterium. Es ist aber keineswegs leichter Helium-3 anstatt von Tritium zu benutzen, sondern erheblich viel schwerer. Die “konventionelle” Kernfusion von Deuterium und Tritium erreicht etwa die 100-fache Leistungsdichte der Kernfusion von Helium-3 mit Deuterium und braucht dabei nur ein Viertel der Temperatur. (Das und vieeel mehr findet sich hier. Ich beziehe mir vorallem auf Seite 45ff.)
Derzeit stellt aber schon die Kernfusion von Deuterium und Tritium eine große Herausforderung dar. Nicht umsonst werden Plasmaexperimente wie der Wendelstein 7-X Stellerator unternommen.
Die Fusion von Helium-3 mit Deuterium wird noch wesentlich schwieriger sein. Aber stellen wir diese Probleme zur Seite. Sie sind eine reine Frage der Technik und prinzipiell lösbar. Es gibt keinerlei physikalische Probleme, die den Bau eines Fusionsreaktors unmöglich machen würden. Ganz anders sieht es mit den damit verbundenen Versprechen aus.
Helium-3 soll Kernfusion ohne Neutronen bringen …
Warum wird also über Kernfusion mit Helium-3 gesprochen? Die Energie aus der Fusion von Deuterium und Tritium findet sich in einem Neutron wieder. Diese Neutronen müssen abgebremst werden und richten dabei gewisse Schäden an den Materialien der Reaktorwände an. Je nach Material der Reaktorwände werden diese noch dazu Radioaktiv. Die Wahl der Materialen in denen die Neutronen letztlich enden, ist dabei sehr frei. Es gibt auch Materialien in denen nur radioaktive Isotope mit kurzer Halbwertszeit entstehen.
Bei der Fusion von Helium-3 und Deuterium entsteht dagegen ein Proton. Protonen sind geladene Teilchen, die mit dem Plasma interagieren und ihre Energie dort abgeben. Die gesamte Energie dieser Kernfusion könnte also direkt durch elektromagnetische Felder aus dem Plasma entnommen werden. Das Neutronen-Problem ist damit aber nur reduziert und nicht verschwunden.
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