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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Fusion, wird das noch werden, an was liegt es denn noch? Keine Lösungen in Sicht?


demklon
2018-09-04, 11:46:48
Hey Forum,

Fusion, also das Sonnenfeuer auf Erden gezähmt wird das nichts werden?
Da wurde doch dieser Test Reaktor in Frankreich gebaut. Iter ?
Da wird es beim Test bleiben?

Hätte man das Feld schon ab den 50ern stärker erforschen sollen?
Fehlen diese 50 Jahre Forschung jetzt?

Das wäre es doch. Nur im Konjunktiv.


Verdammt.




klon

Godmode
2018-09-04, 11:49:55
Irgendwann wird es funktionieren. Die Frage muss eher sein, wird Fusion billiger sein, als z.B. Solar- oder Windkraft.

erlgrey
2018-09-04, 11:54:18
Kann man im ITER Pommes zubereiten?
Wenn nicht, ist die ganze Forschung doch sowieso für die Katz.

Dino-Fossil
2018-09-04, 12:06:39
Der Stand der Fusionstechnik ist seit ca 50 Jahren, dass wir in ca 50 Jahren mit (wirtschaftlichen) Anwendungen rechnen können.

demklon
2018-09-04, 12:36:24
Es wurde immer als der heilige Gral tituliert, also hirnfurz?

Woran scheitert es?

Der verkleidung des Innenräume?

Zu heiß?



klon

M4xw0lf
2018-09-04, 12:43:10
Woran scheitert es?
Physik ist schwer.

Spasstiger
2018-09-04, 12:46:27
Die Forschungen in Richtung wirtschaftlicher Betrieb sind bei den aussichtsreichen Konstruktionsvarianten (Tokamak) zu kostenintensiv.

Zephyroth
2018-09-04, 12:47:51
Es scheitert kurz gesagt an der Effizienz. Derzeit muß man mehr Energie in den Fusionsreaktor stecken, als herauskommt. Beim JET (https://de.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus) beispielsweise kriegt man nur 65% der reingesteckten Energie raus. Allerdings ist/war JET nie auf einen wirtschaftlichen Betrieb ausgelegt, sondern dient lediglich der Grundlagenforschung.

Der Nachfolger ITER (https://de.wikipedia.org/wiki/ITER) befindet sich noch im Aufbau, ist aber darauf ausgelegt erstmalig Energie zu gewinnen.

Diese beiden arbeiten nach dem recht einfachen Tokamak-Prinzip (https://de.wikipedia.org/wiki/Tokamak). Nachteil ist, das dies nicht kontinuierlich betrieben werden kann.

Nebenbei wird auch an Fusionsreaktoren nach dem Stellarator-Prinzip (https://de.wikipedia.org/wiki/Stellarator) gearbeitet. Im Gegensatz zum Tokamak kann dieser Typ auch kontinuierlich arbeiten. Allerdings war bis vor ein paar Jahren nichtmal die Möglichkeit vorhanden, die komplizierten Magnetspulen zu berechnen und zu bauen. Beispiele hierfür ist zum Beispiel der Wendelstein 7-X (https://de.wikipedia.org/wiki/Wendelstein_7-X).

Ein Problem haben alle Fusionsreaktoren gemeinsam: Sobald man die Fusion anwirft, wird die Auskleidung unweigerlich radioaktiv.

Grüße,
Zeph

sun-man
2018-09-04, 13:09:26
Physik ist schwer.
Vermutlich die geilste und kürzeste Antwort die passt :cool::biggrin:

Tobalt
2018-09-04, 13:55:03
Die bisherigen Reaktoren sind allesamt zu klein für ein ausreichend heißes und stabiles plasma. Es geht zu viel Wärme permanent verloren.

Die Lösung ist denkbar simpel: Den Reaktor vergrößern.

Allerdings stößt man dabei an alle möglichen Grenzen der Ingenieurskunst (riesige Supraleitende Magnete, Wandmaterialien für Umgebungen die bisher noch nie gefordert worden...). Zwar sind diese Grenzen nicht so fest in Stein gemeißelt wie die der Physik, die Grenzen der Ingenieursarbeit zu verschieben kostet aber Geld was keiner auszugeben bereit ist.

demklon
2018-09-04, 15:59:44
Das sollte, nein es muss aber nach und nach werden. :rolleyes:

Ist doch scheibe, einmal eine Lösung gefunden, wird das die Technologie der Zukunft werden.
So rapide wie sich unser Klima derzeit zum negativen Verändert, wird es auch allerhöchste Zeit.


ITER ist doch ein Gemeinschaftsprojekt vieler Nationen, oder nicht?

Monger
2018-09-04, 16:04:49
Mal so abstrakt gesprochen: je mehr Energie du in irgendwas reinsteckst, desto unbeherrschbarer und gefährlicher ist es. Deshalb ist ein Fahrrad harmloser als ein Motorrad, und ein Motorrad harmloser als ein Düsenjet.

In der Fusion steckt scheiß viel Energie auf extrem engem Raum. Enorme Energien in etwas zu stecken, und es gleichzeitig wartungsarm zu machen, ist einfach ein kaum auflösbarer Widerspruch.

sun-man
2018-09-04, 16:19:36
Wenn die bis jetzt schon 50 Jahre gebraucht haben wirds bis zu Deinem propherzeiten Ende sicher nix. Also weiter Endzeitparty YOLO

#44
2018-09-04, 16:20:10
Allgemein zum Thema: http://alternativlos.org/36/

Ein Problem haben alle Fusionsreaktoren gemeinsam: Sobald man die Fusion anwirft, wird die Auskleidung unweigerlich radioaktiv.
In wie fern ist das ein Problem?
IIRC sind die Halbwertszeiten im Vergleich zur Kernspaltung handhabbar.

Reaping_Ant
2018-09-04, 16:45:29
In wie fern ist das ein Problem?
IIRC sind die Halbwertszeiten im Vergleich zur Kernspaltung handhabbar.
Die Radioaktivität an sich ist kein so großes Problem, eher dass durch Neutroneneinfang das Wandmaterial spröde wird. Man muss also ständig die Reaktorwand erneuern - wiederum kein grundsätzliches Problem aber halt teuer. In geringerem Umfang gilt das auch für anderes Equipment in unmittelbarer Nähe des Reaktors, wie z.B. die Magneten.

Mortalvision
2018-09-04, 17:19:14
Tja, und dafür müsste man den Reaktor auch auseinanderbauen. So eine Wand wird wohl zehn Jahre halten, aber dann wird es richtig teuer!

Joe
2018-09-04, 17:21:33
Woran scheitert es?



afaik gibt es mehrere große Hürden.
Es gibt aktuell noch kein (bewiesenes) Reaktorkonzept, dass Fusion für einen längeren Zeitraum aufrechterhalten kann. Der Wendelstein, will der Erste sein.
Plasmaphysik ist extrem komplex. Je länger eine Reaktion läuft, desto chaotischer wird die Geschichte, bis es nicht mehr kontrollierbar ist und zusammenbricht.
Ein anderes großes Problem ist Oberfläche zu Volumen eines Reaktors. Von der Idee eines Taschenreaktors hat man sich schon lange verabschiedet. Je größer, desto besser. Fusionsreaktoren werden AKWs wie Zwerge aussehen lassen.
Noch ein Problem ist der Abtransport der Energie. Dazu muss man verstehen, dass in so einem Reaktor gewaltige Temperaturdifferenzen herrschen. Das Plasma ist etliche Millionen Grad heiß, die Magnet zur Kontrolle des Plasmas kurz vor dem absoluten Nullpunkt. Und letztlich ist die Energie die bei Fusion frei wird ja nichts besonders. Afaik sind das nur die Reaktionsprodukte, die durch die entstehende Energie gegen die Reaktorwand knallen und diese zum schwingen bringen. Also schlicht Wärme. Die muss dann abtransportiert werden, damit man was damit machen kann wie z.B. Strom erzeugen.

Von dem Leiter des Wendelstein Projekts gibts viel gutes Material bei Youtube.
Thomas Klinger heißt der Mann und ist ausgesprochen unterhaltsam.

/edit

Vakuum vergessen. Noch ein großes Problem.
Sowohl der Reaktorraum als auch die Magneten müssen in ein Vakuum.

Sven77
2018-09-04, 17:58:27
Bis Fusion funzt ist sie durch dezentrale erneuerbare Energien obsolet geworden

Joe
2018-09-04, 18:01:54
Fusion wird IMHO nicht primär für die Erde entwickelt ;)
Trotzdem denke ich wird es gut sein dieses Werkzeug in der Tasche zu haben, falls indirekte Fusion (Sonne, Wind) durch irgend ein kataklysmisches Ereignis auf der Erde über längere Zeit nicht zur Verfügung steht.

Poook
2018-09-04, 18:31:22
Bis Fusion funzt ist sie durch dezentrale erneuerbare Energien obsolet geworden

Ist sie jetzt schon. Neue Solaranlagen sind selbst im sonnenarmen Deutschland die günstigste Form der Stromgewinnung, und die Preise fallen über 20% pro Jahr. Und dann gibt es noch Regionen mit der dreifachen Sonnenleistung von Deutschland.

Herr Doktor Klöbner
2018-09-04, 21:22:09
Es wurde ja schon die Fusionskonstante erwähnt: Seit den 50er Jahren ist der erste Kommerzielle Fusionsreaktor immer 50 Jahre in der Zukunft. Wie man heute weiß war das ein Messfehler: Es sind 60 Jahre, so auch die aktuellen Prognosen.

Diese Technik wird mit den regenerativen Energien konkurrieren, und zwar nicht zu den Preisen wie wir sie heute erzeugen und speichern können sondern mit den Preisen zu dem das 2080 möglich ist. Game over.

Und vor allen Dingen: Was machen wir bis 2080 ? Uns in Holland auf den Deich setzen und dem Meeresspiegel beim Steigen zusehen ?

Joe
2018-09-04, 23:11:25
Der Fehler, der immer gemacht wird ist zu denken Fusion = Strom.
Das ist Bullshit. Fusion = Energie. Thermische Energie und die aufregendsten Anwendungsgebiete sind im Bereich der chemischen Prozesse die hohe Temperaturen (viel Energie) erfordern und eben nicht im Strombedarf.

joe kongo
2018-09-05, 00:14:24
Der Fehler, der immer gemacht wird ist zu denken Fusion = Strom.
Das ist Bullshit. Fusion = Energie. Thermische Energie und die aufregendsten Anwendungsgebiete sind im Bereich der chemischen Prozesse die hohe Temperaturen (viel Energie) erfordern und eben nicht im Strombedarf.

Heißes Plasma direkt in den Drehofen für die Zementherstellung?

Joe
2018-09-05, 00:20:32
Bin kein Chemiker. Mein Verständnis ist, dass man halt unter hohen Temperaturen Moleküle dazu bringen kann bestimmte Reaktionen durchzuführen, die Sie sonst nicht machen.

Diese Prozesse sind halt zur Zeit extrem teuer, weil die Energie so teuer ist.
In einem Fusionsreaktor brauchst Du nur ne halbe Badewanne voll Wasser undn alten Handy Akku für etliche 100.000 kWh. Die Energie ist also sehr sehr billig, vorausgesetzt der Reaktor kostet nicht zig Milliarden im Bau.

Poook
2018-09-05, 00:57:15
Die Reaktoren werden mit viel Glück einen mittleren zweistelligen Milliardenbetrag kosten, vermutlich sogar am dreistelligem kratzen.

Langlay
2018-09-05, 01:28:30
Hier gibts einen guten Vortrag dazu vom Hartmut Zohm (Direktor vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik)
https://www.youtube.com/watch?v=45vAFnGKx0M

https://www.youtube.com/watch?v=HVZasmzXZsY


Zu dem Temperaturen. 1. Es muss zwischen Temperatur ( mittlere Bewegungsenergie der Teilchen) und Energiedichte (wieviel Energie is da pro Raumeinheit) unterschieden werden.

In einem Fusionreaktor(das ist ein Hochvakuum) herrscht zwar eine hohe Temperatur aber die
Energiedichte ist relativ niedrig im ganzen Reaktor. Das ganze Plasma wo die Kernfusion stattfindet sind nur wenige Gramm Materie.

Bin kein Chemiker. Mein Verständnis ist, dass man halt unter hohen Temperaturen Moleküle dazu bringen kann bestimmte Reaktionen durchzuführen, die Sie sonst nicht machen.

Ist auch Physik.
In der Kernfusion verschmelzen 2 Atomkerne. Die Atomkerne sind positiv geladen, das heisst sie stossen sich gegenseitig ab. Um diese Abstossungs zu überwinden müssen die Atome sehr schnell zusammen stossen also eine hohe Bewegungenergie haben.

Oid
2018-09-05, 07:49:05
Der Fehler, der immer gemacht wird ist zu denken Fusion = Strom.
Das ist Bullshit. Fusion = Energie. Thermische Energie und die aufregendsten Anwendungsgebiete sind im Bereich der chemischen Prozesse die hohe Temperaturen (viel Energie) erfordern und eben nicht im Strombedarf.

Verstehe ich nicht. Warum ist die Assoziation mit dem, was die wesentliche Intention hinter der Fusionsforschung ist, Bullshit? Und unterm Strich geht es doch eh immer um Energie.

Oder an welche chemischen Prozesse denkst du da bzw. wo sollen die stattfinden? Die hohen Temperaturen im Fusionsreaktor selbst sind im wesentlichen genau für eines brauchbar: Atomkerne zum Verschmelzen zu bringen. Sobald da irgendwie "Dreck" reinkommt bricht das Ganze eh in sich zusammen, weil die Energiedichte des Plasmas selbst sehr niedrig ist.

Mortalvision
2018-09-05, 07:56:14
In einem Fusionreaktor(das ist ein Hochvakuum) herrscht zwar eine hohe Temperatur aber die
Energiedichte ist relativ niedrig im ganzen Reaktor. Das ganze Plasma wo die Kernfusion stattfindet sind nur wenige Gramm Materie.


Und wie hoch ist das prognostizierte Delta der Energie?

Eisenoxid
2018-09-05, 08:56:57
Verstehe ich nicht. Warum ist die Assoziation mit dem, was die wesentliche Intention hinter der Fusionsforschung ist, Bullshit? Und unterm Strich geht es doch eh immer um Energie.

Oder an welche chemischen Prozesse denkst du da bzw. wo sollen die stattfinden? Die hohen Temperaturen im Fusionsreaktor selbst sind im wesentlichen genau für eines brauchbar: Atomkerne zum Verschmelzen zu bringen. Sobald da irgendwie "Dreck" reinkommt bricht das Ganze eh in sich zusammen, weil die Energiedichte des Plasmas selbst sehr niedrig ist.

Er bezieht sich wohl auf Prozesswärme, z.B. für chemische Industrie. Diese könnte man theoretisch durch die Abwärme aus Fusionskraftwerken bereitstellen. Beispielsweise Herstellung von Ammoniak, Aluminium (Schmelzflusselektrolyse), organische Verbindungen usw.
Dass das nicht direkt über den Reaktor, sondern über dessen Kühlkreislauf funktionieren muss, sollte klar sein.
Theoretisch lassen sich solche Industrieanwendungen mit jedem Wärmekaftwerk koppeln. Wird leider zu selten gemacht und die Abwärme geht zum Großteil ungenutzt verloren.

Langlay
2018-09-05, 10:52:55
Und wie hoch ist das prognostizierte Delta der Energie?

Ich bin mir nicht wirklich sicher ob ich die Frage richtig verstehe. Wenn du meist wieviel man rausbekommt wenn man den X Energie reinsteckt.

Das hängt von der Konstruktion des Reaktors ab. Grob gesagt je grösser um so besser. ITER z.b. soll eine Energieverstärkung von ~10x haben. Also du steckst 50MW rein und kriegst 500MW raus.

Poook
2018-09-05, 12:16:58
Das gilt aber nur für den thermischen Energiebeitrag. Insgesamt benötigt Iter, abhängig vom Operationszeitpunkt, zwischen 110MW und 620MW elektrischer Energie. Ich nehme an, dass die 50MW Heizenergie dort inbegriffen sind, da mir keine technischen Wärmequellen (außer Kernwaffen) bekannt sind welche keinen Umweg über Elektrizität benötigen um solche Temperaturen zu erreichen.

https://www.iter.org/mach/powersupply

Edit: Ich muss deren Homepage loben. Die Texte gut aufbereitet und einfach lesbar, nicht zu lang aber immer noch detailliert genug.

Monger
2018-09-05, 14:00:07
Der Fehler, der immer gemacht wird ist zu denken Fusion = Strom.
Das ist Bullshit. Fusion = Energie. Thermische Energie und die aufregendsten Anwendungsgebiete sind im Bereich der chemischen Prozesse die hohe Temperaturen (viel Energie) erfordern und eben nicht im Strombedarf.
Ich weiß echt nicht was du meinst, weil bei den Temperaturen ist nicht mehr viel mit Chemie. Und für Grundlagenforschung ist das viel zu unkontrolliert. Wenn du was über Elementarteilchen bei hohen Energien lernen willst, nimmst du einen Beschleunigerring.

Ja, es gibt da ein gewisses Forschungsfeld. Die ganze Fusionsgeschichte hat z.B. die Materialforschung durchaus vorangebracht. Aber industrielle Anwendungen?

Joe
2018-09-05, 14:24:59
Wir reden da an einander Vorbei.
Ich meine nicht Chemie im Fusionsreaktor. Ich meine die Energie in Form von Wärme aus einem Fusionsreaktor als Prozesswärme z.B. für die Chemieindustrie. Da gibt es wohl einige sehr interessante Prozesse, die plötzlich wirtschaftlich werden, wenn die Energie quasi umsonst ist. Ein Ding von dem ich immer wieder Lese sind die Künstlichen Kraftstoffe. Da muss halt sehr viel Energie rein in Form von Wärme. Wärmeenergie ist aber ein sehr viel niedere Energieform als Elektrizität. Mit einem PV Modul oder Windrad künstlichen Sprit erzeugen oder künstliche Kohle ist also Schwachsinn. Mit einem Fusionsreaktor wäre es dagegen vielleicht wirtschaftlich.

Mortalvision
2018-09-05, 14:30:21
Beim AKW geht die Wärme auch zu 99% in die Kühltürme. Du kannst bei solchen Energiemengen nicht einfach sagen: moment, es dauert zehn Sekunden, bis die Wasserwege umgeleitet sind. Das allein ist schon sehr gefährlich, und deswegen machts auch keiner, oder? (Blockheizkraftwerk mal abgesehen, die dürften sehr klein sein)

Dino-Fossil
2018-09-05, 14:50:54
Ohne mich näher mit der Materie (Wirkungsgrade von Kraftwerken) beschäftigt zu haben - rein physikalisch ist der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine durch die Differenz zw. Wärme- und Kältereservoir gegeben. Würde man also eine höhere Endtemperatur am "Ausgang" anstreben (z.B. für Nutzung als Fernwärme), würde wohl die Effizienz der Stromerzeugung sinken.
Allerdings wäre diese Energie natürlich noch nicht verloren, sondern käme nur an anderer Stelle zum Einsatz - die Frage ist aber ob es sich energetisch insgesamt lohnt.

demklon
2018-09-05, 15:16:02
Interessant, hier bei vielen zu lesen. Zur Titelfrage, an was genauer liegt es nun noch?

anddill
2018-09-05, 15:30:26
Ohne mich näher mit der Materie (Wirkungsgrade von Kraftwerken) beschäftigt zu haben - rein physikalisch ist der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine durch die Differenz zw. Wärme- und Kältereservoir gegeben. Würde man also eine höhere Endtemperatur am "Ausgang" anstreben (z.B. für Nutzung als Fernwärme), würde wohl die Effizienz der Stromerzeugung sinken.
Allerdings wäre diese Energie natürlich noch nicht verloren, sondern käme nur an anderer Stelle zum Einsatz - die Frage ist aber ob es sich energetisch insgesamt lohnt.
Nein, Du entnimmst die Wärme entweder aus dem Verdampfer oder irgendwo zwischen den Turbinenstufen. Bei einer Dampfturbine würde man mit einer höheren Kondensattemperatur mächtig Wirkungsgrad verlieren.
Die alten Russenblöcke an denen ich damals gearbeitet habe hatten Abdampftemperaturen von knapp über 30°C und im Kondensator herrschte fast Vakuum. Das ist auch der Grund warum Kraftwerke bei extremen Außentemperaturen die Leistung reduzieren müssen. Sollte der Druck im Kondensator zu groß werden wegen mangelnder Kühlung dann bricht das Vakuum und die ND-Stufen fliegen Dir um die Ohren. Das sind harte Abschaltkriterien.
Die Wärme am Ausgang würde also gerade mal für eine Fußbodenheizung reichen.

demklon
2018-09-12, 19:17:51
Hey, die Frage des Grundes, warum es bei Fusion nicht wirklich gelingen mag, ist welcher?
Woran hängt es nun einfach gesagt?
Am Material der Innenwand?

Ist das technisch so speziell?



klon :confused:

Godmode
2018-09-12, 19:29:02
Es gibt viele Probleme die noch nicht gelöst sind, ließ doch bitte den Thread, es wurden doch schon viele Punkte genannt. Und es ist auch eine Geldfrage. Photovoltaik wird immer billiger und konkuriert somit mit Fusion. Es kann gut sein, dass wir Fusion nicht mehr brauchen, wenn sie dann mal funktionieren würde, weil PV so billig ist und wir soviel aufstellen, dass sich dann auch Power2Gas lohnt.

ceed
2018-09-12, 19:48:45
ITER ist doch ein Gemeinschaftsprojekt vieler Nationen, oder nicht?

Ja

Der der Zohm den ich hier auch verlinken wollte (aber Langlay kam mir zuvor) hat auch noch menschliche Probleme eingebracht. Es ist sau teuer und es machen sehr viele Staaten zusammen (China, USA... die EU Japan...- es war als Friedensprojekt geplant). Es ist wohl so aufgeteilt dass jeder dieser Staaten irgendwas fertigt, viele Köche versüßen den Brei wie wir wissen. Da kommt es wohl zu etlichen Reibungspunkten die viel Zeit kosten.

China baut übrigens neben dem französischen Reaktor im Team noch einen eigenen, weil es ihnen nicht schnell genug geht.

demklon
2018-09-12, 20:11:19
Krass, und das wird bei denen auch recht schnell Erfolge bringen.
Ich finde die Chinesen sind was Technik anbelangt unschlagbar gut.

Jo, PV wird immer effizienter, und ist mittlerweile echt schon recht massiv aufgestellt.

Ich habe vor 2 Jahren gelesen, wenn mann in der Sahara PV Anlagen aufbauen würde, gäbe das Strom für den Ganzen Planeten.

Ist das falsch, aber zuerst, müssten die Ganzen Kriege im Unruheherd naher Osten beigelegt werden, nur das ist mit einem Cowboy wie Trump an der Spitze eher unwahrscheinlich.


Abwarten was die Zukunft bringen wird. :rolleyes:

Mortalvision
2018-09-12, 20:14:26
Die Sahara wird nicht mehr nötig sein. Ggf. wird man Solarspindeln auf offshore Plattformen in der Nähe großer Städte aufstellen? Aber sonst ist reichlich Platz vorhanden. Problem ist nur der Winter...

sun-man
2018-09-12, 20:14:44
2025 Apokalypse die alles zerstört und Du willst abwarten?

FeuerHoden
2018-09-12, 23:46:07
Der Spruch dass Wissenschaftler seit 50 Jahren behaupten in 50 Jahren sei man so weit, beruht darauf dass man 50 Jahre lang sehr wenig investiert hat.

Ich brauche 80 Tage um einmal um die Welt zu reisen, wenn ich mir mit dem Start aber 80 Tage Zeit lasse, bin ich nach 80 Tagen immer noch am Anfang.

Der Erstentwurf von ITER ist von 1998. Erst nachdem dieser Entwurf auf ein Drittel verkleinert wurde, entschied man sich 2005 für den Bau.
Und man weiß heute schon dass ITER eigentlich um den Faktor 10 zu klein ist um auch nur theoretisch eine positive Energiebilanz zu haben.

Der 50 Jahre Counter hätte für mich also mit 2005 begonnen.

Palpatin
2018-09-13, 01:27:45
Beim AKW geht die Wärme auch zu 99% in die Kühltürme. Du kannst bei solchen Energiemengen nicht einfach sagen: moment, es dauert zehn Sekunden, bis die Wasserwege umgeleitet sind. Das allein ist schon sehr gefährlich, und deswegen machts auch keiner, oder? (Blockheizkraftwerk mal abgesehen, die dürften sehr klein sein)
Einiges war geplant, aber nach Tschernobyl und dem zerfall der UDSSR nur sehr wenig umgesetzt (Die Stadt Budweis wird vom AKW Temlin geheizt). Ganz interessanter Artikel dazu:
https://de.nucleopedia.org/wiki/Nukleare_Fernw%C3%A4rme

Oid
2018-09-13, 07:20:00
Und man weiß heute schon dass ITER eigentlich um den Faktor 10 zu klein ist um auch nur theoretisch eine positive Energiebilanz zu haben.
Aber ITER soll doch zum ersten mal eine positive Energiebilanz haben :confused: ITER soll das 10fache dessen, was zur Aufheizung des Plasmas benötigt wird, als Fusionsleistung liefern.

Poook
2018-09-13, 09:36:10
Das Aufheizen des Plasmas ist aber nicht der einzige Energieverbrauch. Hatte das auf der Seite vorher schon verlinkt.

https://www.iter.org/mach/powersupply

Oid
2018-09-13, 18:13:12
Ja, aber das ist nicht das was mit in der Regel mit "Energiebilanz" meint.

Poook
2018-09-13, 22:08:52
Wenn ich anfange notwendigen Energieverbrauch aus Berechnungen rauszunehmen kann ich auch ein Pumpspeicherkraftwerk in den positiven Wirkungsgrad rechnen. Das Magnetfeld, die Kühlung etc. sind alles für einen Tokamak Reaktor notwendige Funktionen und müssen (imo) in die Energiebilanz eingehen, und die Heizung ist eben nur ein Bruchteil des notwendigen Energieverbrauchs.

ALTAY
2018-09-14, 05:29:08
Ganz einfach, wenn man theoretisch Energie für fast umsonst herstellen könnte - Was sollten dann die multinationalen Konzerne noch verdienen und wie sollte der Westen die Welt durch die Macht über die Ressourcen ausbeuten?

Kostenlose Energie würde das Machtgefüge in der Welt derart verschieben und eine Angleichung der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Leistungsfähigkeit der Regionen haben.....Nein, das möchte niemand im Westen.

Afrika auf dem Niveau Europas, der weisse Mann auf der gleichen Stufe wie der Test der Welt - Horror! *Ironie OFF*

Oid
2018-09-14, 07:28:20
Wenn ich anfange notwendigen Energieverbrauch aus Berechnungen rauszunehmen kann ich auch ein Pumpspeicherkraftwerk in den positiven Wirkungsgrad rechnen. Das Magnetfeld, die Kühlung etc. sind alles für einen Tokamak Reaktor notwendige Funktionen und müssen (imo) in die Energiebilanz eingehen, und die Heizung ist eben nur ein Bruchteil des notwendigen Energieverbrauchs.
Wenn du magst, kannst du auch gerne den Energiebedarf der ITER-Mitarbeiter für die die tägliche Anreise dazu rechnen. Trotzdem ist das dann nicht die Energiebilanz, um die es geht. Deswegen ist das Ziel u. a. ja auch mit 1:10 angesetzt. Erreicht man nur 1:5 würde das schon erhebliche Fragen ob der Wirtschaftlichkeit aufwerfen.

Poook
2018-09-14, 10:13:49
Das ist doch jetzt blub von dir. Das Magnetfeld z.B. ist ein absolut notwendiger Bestandteil des Systems, in der Millisekunde in der du das ausschaltest ist die Fusion vorbei. Das ist bei den Mitarbeitern nicht der Fall.

Aus der Wikipedia:

"Für Elektrizitätswerke wird die Energiebilanz aus Herstellung und Betrieb des Werkes als sogenannter Erntefaktor oder auch die Energierücklaufzeit angegeben."

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Energiebilanz_(Umwelt)

Und ausführlicher für einzelne Kraftwerkstypen:

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Erntefaktor

Und hier aus der englischen Wiki:

"Energy balance, in terms of energy economics, is concerned with all processes within an organization that have a reference to energy."

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Energy_balance_(energy_economics)

Und hier noch eine Primär Quelle:

In dieser geht sogar noch, was du als abwertenden Kommentar geschrieben hast :ugly:, die Anfahrtskosten der Angestellten in die Energiebilanz mit ein.

https://web.archive.org/web/20161026230301/http://lak-energiebilanzen.de/seiten/energiebilanzenMethodik.cfm

Natürlich steht es dir frei bestehende Begriffe neu zu definieren...

Dino-Fossil
2018-09-14, 10:58:00
Das ist doch letztlich völlig Wumpe, es geht bei Forschungsreaktoren wie ITER nicht primär darum, eine positive Energiebilanz aufzuweisen, sondern eben um Forschung.
Wenn da dann so ein Teil mal kurzzeitig mehr Energie liefert als man reinsteckt mag das schön klingen, ist aber eher ein Nebeneffekt.

Übrigens wäre Kernfusion nach heutigem technologischen Verständnis noch lange keine billige Energie für alle - so ein Kraftwerk ist vom technologischen und logistischen Aufwand her nochmal eine Stufe über einem Kernkraftwerk.
Ein Vorteil ggü. Solarenergie (oder auch Windkraft) ist allerdings, dass es recht konstant (billige?) Energie liefern kann und nicht von externen Schwankungen (Wetter!) abhängig ist.
Das Problem bei den erneuerbaren Energien ist mMn immer noch eher eines der Speicherung der produzierten Energiemengen. Eine effiziente Speichertechnologie, die Berge und Täler in der Erzeugung ordentlich ausgleicht und auch mal über größere Flauten liefern kann, würde der erneuerbaren Energie vermutlich mehr helfen als ein paar Cent Einsparung in der Fertigung oder weitere kleine Effizienzgewinne.

Mortalvision
2018-09-14, 12:07:30
Also, Fusion ist scheinbar noch einige Stufen drüber. Rein technisch, da braucht es vermutlich mal so etwas wie ein Apollo Programm, wo eine Nation jahrzehntelang etliche % des BSP reinbuttert :freak:

Monger
2018-09-14, 12:51:43
Wenn du magst, kannst du auch gerne den Energiebedarf der ITER-Mitarbeiter für die die tägliche Anreise dazu rechnen.
Wenn du was verkaufen willst, müssen die Herstellungskosten unter den Verkaufskosten liegen. Ganz simpel. Wenn die Anfahrtskosten deiner Mitarbeiter die Produktionskosten so in die Höhe treiben dass es unrentabel wird, solltest du deine Strategie überdenken.
Und dein Großkraftwerk sollte ja am besten nicht nur den Energiebedarf von ein paar tausend Leuten decken, sondern am besten von ein paar Städten.

Rancor
2018-09-14, 14:19:04
Nach ITER wird es DEMO geben und das ist dann erst der Prototyp für einen Fusionsreaktor der kommerziell genutzt werden kann.

Die kontrollierte Kernfusion ist zudem um ein vielfaches komplizierter zu realisieren, als die kontrollierte Kernspaltung. Man muss sich das mal vorstellen:

Man versucht hier auf der Erde ein 100 Millionen Grad heißes Plasma zu kontrollieren. Das ist 10 mal heißer als im Kern der Sonne ! Das ist eine gewaltige technische Herausforderung. Sie ist aber theoretisch machbar. Die Kernspaltung ist dagegen ein Witz.

Es scheitert einfach auch daran, das notwendige Technologien noch gar nicht entwickelt sind und jetzt im Rahmen des ITER Projekts erst erforscht werden.

Sollte ITER aber funktionieren, dann sehen wir in 30 oder 40 Jahren kommerzielle Fusionskraftwerke und dann haben wir vorerst kein Energieproblem mehr. Das wird dann auch die große Zeit der Elektroautos werden.

Poook
2018-09-14, 16:05:40
In 30 Jahren wird es außer Wind und Sonne keine weiteren Kraftwerke mehr brauchen. Der Gesamtenergieverbrauch der Welt, inklusive aller Umwandlungsverluste in Kraftwerken, Autos und Flugzeugen etc., beträgt ca. 170.000 TWh/a was einer Durchschnittsleistung von 19,4TW entspricht, runden wir das auf 20TW. Ein KW Peak Leistung kostet heutzutage $250, bei 20% Auslastung sind das dann $1250 und wenn wir 2fache Redundanz wollen $2500. Das macht dann $50Billionen Anschaffungskosten und bei 1% Leistungsverlust/Jahr knapp $0,5Billionen Instandhaltung im Jahr, oder resultierende Kosten von $3mio pro TWh. Zur Zeit werden ca. 100 Millionen Barrel Öl am Tag verbraucht, macht bei einem Preis von $60/barrel $6 Milliarden/Tag oder ca. $2,2Billionen pro Jahr. Und das ist ohne Kosten für die Verbrennungskraftmaschinen und obendrein ist noch keine Kohle, Uran oder Gas eingerechnet. Das heißt, Fusion muss in 30 Jahren gegen eine Technologie antreten, die insgesamt ein Viertel der reinen heutigen Ölkosten kostet. Iter hat schon $20Milliarden gekostet für einen Reaktor der kurzzeitig 500MW liefern kann (lassen wir den Eigenverbrauch mal großzügig raus). Selbst wenn dies Dauerleistung wäre und der Reaktor 50 Jahre hält wären das $100 Millionen pro TWh, dass heißt selbst wenn der Reaktor keine Betriebskosten oder Eigenverbrauch hätte und permanent durchlaufen könnte müsste er um den Faktor 33 günstiger werden um mit heutigen(!) Solarzellen konkurrieren zu können.
China hat über $300Milliarden Dollar zurückgelegt um ein weltumspannendes HGÜ Netz aufzubauen. Hierdurch würde das Problem der Dunkelflauten nihiliert.

Nun mal Faktencheck:
Iter kann 500MW Wärmeenergie für 1000Sekunden erzeugen, verbraucht hierbei aber zwischen 110MW (auch wenn er nicht läuft) bis zu 620 MW elektrische Energie. 500MW Wärme würden mit viel Glück in 30 Jahren in 250MW elektrischer Energie resultieren.
Sowohl die Reaktorwände als auch das Kühlsystem wie auch die Magnete müssen aufgrund der extremen Bedingungen regelmäßig ausgetauscht werden, und das wird auch so bleiben solange es in der Materialforschung keinen überraschenden Durchbruch gibt. Im Moment existieren nicht mal theoretische Materialien die diesen Bedingungen auf Dauer Stand halten können. Somit gibt es weitere Downtimes und Kosten.
Großkraftwerke sind so ziemlich die einzige Produktklasse welche mit wachsender Erfahrung immer teurer wird.
Abwärme ist schon bei heutigen Kraftwerken ein Problem, ein Tokamak mit positiven elektrischen Energieoutput wird mindestens 4GW an Wärmeenergie produzieren müssen.

Fazit: Als Forschungsprojekt ist Fusion ziemlich unverzichtbar aber sie wird auf der Erde niemals einen relevanten Beitrag zur Energiegewinnung leisten, dafür hätte sie schon vor 20 Jahren betriebsbereit sein müssen.

maguumo
2018-09-14, 16:12:35
Bis jetzt kann ITER gar nichts. Und du nimmst nicht ernsthaft den Preis eines Prototypen als Basis für deine Milchmädchenrechnung, oder? Da kannst du genau so gut als Preis und Effizienzbasis für Photovoltaik die Zellen nehmen die man 1964 an Vanguard 1 geschraubt hat.

Eddyk
2018-09-14, 16:21:32
Kleine Schritte zum Ziel :)

https://blog.fefe.de/?ts=a5678ebc

Poook
2018-09-14, 17:54:23
Bis jetzt kann ITER gar nichts. Und du nimmst nicht ernsthaft den Preis eines Prototypen als Basis für deine Milchmädchenrechnung, oder? Da kannst du genau so gut als Preis und Effizienzbasis für Photovoltaik die Zellen nehmen die man 1964 an Vanguard 1 geschraubt hat.

Heutige Kernreaktoren sind selbst inflationsbereinigt ein vielfaches teurer als die ersten Testreaktoren. Selbst Kohlekraftwerke werden von Iteration teurer und teurer anstatt billiger. Und Effizienz ist bei Solarzellen egal, das einzige was zählt ist Preis/kwp. Es ist absolut utopisch zu glauben das ein FKW jemals konkurrenzfähig wird wenn selbst in den USA reihenweise simple subventionierte Kohlekraftwerke schließen müssen und schon halbfertige Neubauten abgebrochen werden weil sie nicht mit erneuerbaren Energien konkurrieren können.
Das einzige Milchmädchenhafte an der Rechnung war es ITER (welcher nebenbei schon der 200ste Tokamak ist, soviel zu den gigantischen Schritten für jede Iteration und deinem Vergleich zu den ersten Solarzellen) eine positive Energiebilanz zuzugestehen welches der Reaktor nichtmal ansatzweise, und wenn nur für einen kurzen Zeitraum, erreicht.
DEMO ist für 2048 geplant und ist jetzt schon inoffiziell 10 Jahre hinter dem Zeitplan, da noch nichtmal 100% feststeht ob das ein Tokamak oder Stellarator werden soll..
Die geplante elektrische Leistung soll 1,5GW betragen. Ein Kohlekraftwerk, welches selbst schon nicht mehr konkurrenzfähig ist, kostet in dieser Leistungsklasse kostet ca. $5 Milliarden +250millionen pro Jahr für Kohle und +100millionen für den Betrieb. Selbst wenn DEMO nur soviel kostet wie ITER, welcher nicht einmal einen Kreislauf zur Stromgewinnung besitzt, und keinerlei Betriebskosten haben sollte, müsste er 43 Jahre lang laufen um mit einem Kohlekraftwerk gleichzuziehen. Und wie schon gesagt, die werden inzwischen selbst in China und den USA mitten im Bau abgebrochen weil nicht konkurrenzfähig.

maguumo
2018-09-14, 18:09:56
Nicht schwierig wenn die ersten Testreaktoren aus einem Haufen Graphit bestanden. Willst du das ernsthaft mit dem enormen Aufwand vergleichen der in Fusionsreaktoren gesteckt wird und werden muss? Vielleicht werden sie zu teuer, wer weiß. Aber momentan können wir ja nicht mal sagen wie die Dinger ungefähr aussehen werden.

Poook
2018-09-14, 18:19:02
Nicht schwierig wenn die ersten Testreaktoren aus einem Haufen Graphit bestanden. Willst du das ernsthaft mit dem enormen Aufwand vergleichen der in Fusionsreaktoren gesteckt wird und werden muss? Vielleicht werden sie zu teuer, wer weiß. Aber momentan können wir ja nicht mal sagen wie die Dinger ungefähr aussehen werden.

Du willst doch nicht ernsthaft behaupten, dass alle 200 vorherigen Tokamaks einfache Graphitblöcke waren :facepalm:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Tokamak

maguumo
2018-09-14, 18:22:44
Du hast versucht die parallele zu Kernreaktoren zu ziehen, offensichtlich sind die gemeint.

Poook
2018-09-14, 18:42:13
Offensichtlich nicht

Edit, hab dich missverstanden. Sry.

Der erste deutsche Testreaktor war das VAK Kahl/Karlstein, welches ein Siedewasserreaktor war, genau wie einige moderne AKWs auch. Dies hatte eine elektrische Leistung von 16MW und hatte DM50mio gekostet, inklusive 4 Jahre betrieb. Dies entspricht €125mio nach Inflationsausgleich. EDF hat £20mrd reine Baukosten für Hinkley Point C angegeben, was bedeutet das es mindestens £30mrd (€33mrd)kosten wird (einer der damaligen Chefs von EDF ist mit den Worten gegangen, dass er diese lächerliche Preisgestaltung nicht mehr länger mitträgt...). Die beiden (zwei mal der selbe, also halbierte Entwicklungskosten) HPC Reaktoren sollen zusammen eine Leistung von 3260MW haben.

Das macht für VAK: €7,8125mio pro MW inklusive 4 Jahre Betrieb und Forschung
Das macht für HPC: €10.123mio pro MW reine Baukosten, trotz Duplikat

maguumo
2018-09-14, 18:53:16
Gut, wenn nicht mal irgendwo ein paar Zeilen zu den ersten Kernreaktoren aufgeschnappt hat kann das natürlich an einem vorbei gehen...

Tatwaffe
2018-09-14, 18:56:03
angeblich haben sie jetzt die Formel für die Magnetfelder gefunden um das Plasma stabil zu halten.

Poook
2018-09-14, 19:11:31
Gut, wenn nicht mal irgendwo ein paar Zeilen zu den ersten Kernreaktoren aufgeschnappt hat kann das natürlich an einem vorbei gehen...

Sry, hatte dich missverstanden und den Text oben editiert.

maguumo
2018-09-14, 19:37:26
Ich bezweifle das der Vergleich so einfach ist. Erstmal gibt es bei deinem Beispiel ja enorme Kostensteigerungen die nicht unbedingt was mit technischen Grundlagen sondern mangelhafter Planung/Umsetzung zutun haben und zweitens ist ein Grund für eine sicherlich vorhandene allgemeinere Kostensteigerung in Kernkraftwerken höheren Sicherheitsansprüchen geschuldet. Wenn wir uns von den Russen uralte RBMK-1000 Pläne besorgen würden und die Dinger mit den damaligen Standards hochziehen würden könnten wir die bestimmt angenehm günstig haben.

Bei Fusionskraftwerken ist/wäre wenn überhaupt eine umgekehrte Entwicklung zu erwarten. Soweit ich das beurteilen kann sind massiv ansteigende Kosten aufgrund steigender Sicherheitsanforderungen ausgeschlossen und wenn man ein Kraftwerk baut ist das unkomplizierter und billiger als ein Prototyp an dem unzählige Ländern und Institutionen rumwerkeln.

Langlay
2018-09-14, 21:20:53
Photovoltaik wird immer billiger und konkuriert somit mit Fusion. Es kann gut sein, dass wir Fusion nicht mehr brauchen, wenn sie dann mal funktionieren würde, weil PV so billig ist und wir soviel aufstellen, dass sich dann auch Power2Gas lohnt.

Das ist so nicht richtig. Fusionskraftwerke stehen nicht in Konkurrenz zu Windkraft oder PV sondern sind eine Ergänzung dazu. Du hast ja quasi schon immer eine Aufteilung in der Stromerzeugung. In Grundlastkraftwerken (z.b. Atomkraftwerk oder Kohlekraftwerk) und in Mittellast (z.b. Erdgaskraftwerk) und Spitzenlastkraftwerke (z.b. Pumpspeicherkraftwerke).

Ein Fusionreaktor könnte praktisch als Grundlast/Mittellastkraftwerk dienen.
PV und Windkraft sind halt nicht Grundlasttauglich.

Mortalvision
2018-09-14, 21:54:20
Doch, sobald du die Erzeugung auf genügend Fläche verteilst und ggf. mit Supraleiter/ SmartGrid, SmartConsumers etwas nachhilfst, sinkt die (totale) Ausfallwahrscheinlichkeit gegen null.

Poook
2018-09-14, 22:13:57
Die Kosten für die nächsten Fusionskraftwerke werden allein dadurch steigen, dass da auch irgendwie Strom raus gewonnen werden muss. Bei Iter wurde das nicht gemacht, weil dies den Kostenrahmen gesprengt hätte, bei einem Projekt das ursprünglich €10mrd kosten sollte. Da kann man sich vorstellen wo die Reise hingeht wenn das implementiert werden muss.
Iter ist auch bei weitem nicht so fortschrittlich wie immer dargestellt sondern ist nur irgendwo zwischen Nummer 200 und 300 in der Liste der Tokamaks*. Wenn ein einfaches hochskalieren von bekannter Technik schon 20Mrd kostet kann man sich vorstellen was passiert wenn man das noch weiter hochskaliert und zum ersten mal überhaupt versucht daraus Elektrizität zu gewinnen. Und natürlich gehen die Sicherheitsanforderung mit der Leistung nach oben. Schätzungen sagen, dass man für wirkliche Wirtschaftlichkeit Kraftwerke mit 5GW benötigt. Allein die in der Turbine gespeicherte Energie wird hohe Sicherheitsanforderungen erfordern. Die Radioaktivität ist zwar geringer aber dennoch vorhanden und zudem auch noch teilweise in gasförmiger Form, was eine dauerhafte Überwachung der Umgebung und ständiges tauschen der Luftfilter nötig macht. Und gerade das Filtern ist bei diesen Stoffen ein weiteres Problem, da manche dieser Stoffe genau wie ihre Hauptelemente durch feste Wände durchdiffundieren können. Es hilft dir auch nichts, dass die Hälfte der von dir eingeatmeten Radioktivität in 20 Jahren anstatt in 20tausend Jahren zerfallen ist. Bislang kann das aufgrund der geringen Leistungen und da die Reaktoren eh nur kurzzeitig an sind ignoriert werden, was sich aber signifikanter Nutzung ändern könnte. Und es ist noch garnicht bekannt was für andere toxische Stoffe in der Reaktorwand entstehen können wenn diese permanent diesen Bedingungen ausgesetzt ist.
Laut der ITER Homepage produziert wird der Reaktor während seiner Laufzeit 30000 Tonnen radioaktiven Abfall produzieren, welcher für 100 Jahre sicher aufbewahrt werden muss. Kürzer als bei AKWs aber sicher auch nicht umsonst.** Wie soll das dann bei Demo aussehen, welcher 4GW an thermischer Energie produzieren und permament laufen soll?
Und wie schon gesagt, der Zeitplan für DEMO war 2048 und ist jetzt schon 10 Jahre hintendran..

* https://www.iter.org/proj/itermilestones
** http://www.iter.org/faq#Can_you_declare_fusion_is_really_safe_while_it_uses_huge_amount_of_tritium_g enerates_strong_neutrons_and_brings_about_huge_amount_of_radiological_waste_

maguumo
2018-09-14, 22:38:31
ITER ist nicht "einfaches hochskalieren". Was sind denn das für Behauptungen? Da steht doch nicht zum Spaß ein Heer an Wissenschaftlern hinter. Und im Gegensatz zu Kernkraftwerken hast du eben keine Probleme mit Thermischem Durchgehen und Nachzerfallswärme.

Poook
2018-09-14, 22:56:43
Nenne mir ein einziges Bauteil was nicht ein hochskaliertes eines anderen Reaktor wäre.

maguumo
2018-09-14, 23:12:14
Kann ich dir nicht genau sagen. Ich würde einfach mal behaupten das Design und Produktion von jeweils über 20 Tonnen schweren schweren Spulen sich als schwierig gestaltet, auch wenn mit A15 Supraleitern schon ewig gearbeitet wird. Ebenso die Kühlung mit überkritischem Helium. Vakuumgefäße in der Größe zu fertigen ist ebenfalls deutlich schwieriger als im kleinen Maßstab. Und der Wärmestrom mit dem die Divertorplatten klar kommen müssen ist bis jetzt ebenfalls unerreicht.

Poook
2018-09-14, 23:42:56
Aber all das gab es schon seit Jahrzehnten, es wurden halt nur einige Sachen hochskaliert.
Der größere Wärmestrom wird halt durch eine entsprechend größere Oberfläche des Divertors kompensiert.
Die Vakuumkammer ist auch nicht gerade die größte der Welt*. (850m^3 gegen die 1969 errichtete NASA Vacuumtestkammer mit 26.150m^3, welche hinzu noch ein gigantisches Tor hat)
Die supraleitenden Spulen sind gerade mal halb so schwer wie die am CERN und diese waren bei Baubeginn von ITER schon in Nutzung.

Hier die Bauteilgruppen, wenn davon irgendwas komplett neu oder die größte Ausführung der Welt wäre, würden die damit schon angeben. Das einzige was wirklich neu ist, ist dass einige Blankets mit Li4SiO4 gefüllt sind um Tritium zu erbrüten. Dafür braucht man jetzt aber auch keinen Doktortitel um das zwischen die Keramik Blankets und die Reaktorwand zu füllen.

https://www.iter.org/mach
https://www.iter.org/mach/supporting

Hier noch die NASA Vakuumkammer:

https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1281.html

Und hier die Cern Magnete:

https://home.cern/about/engineering/pulling-together-superconducting-electromagnets

Und das Tritium Brüten:

https://www.dpg-physik.de/dpg/pbh/aktuelles/pdf/Biel2.pdf

Dort sieht man auch auf der zweiten Seite den bei Iter aus Kostengründen weggelassenen Generatorkreislauf zur Stromgewinnung. Dies wird brutale Änderungen am Design der Divertor notwendig machen.

* Ich sehe gerade, dass die behaupten dass der Cryostat mit 16000m^3 die größte Edelstahlvakuumkammer der Welt wäre. Das ist zwar kleiner als die NASA Vakuumkammer, aber die ist ja auch nicht aus Edelstahl sondern aus Aluminium. Kann man also so stehen lassen, auch wenn die eindeutig den ganzen Innenraum einberechnet haben anstatt die fest verbauten Innereien rauszurechnen wie man es normalerweise macht.

Edit: Ah, bei Vacuum Systems steht der Hohlraum mit 8500m^3 also ca. ein drittel der SPF Anlage der NASA. Hierbei schafft es ITER auf 0,1Pa runterzugehen während SPF bis auf 0,00013Pa runtergeht, also ein 770fach reineres Vakuum bei 3fachem Volumen. Zwischen beiden Anlagen liegen 56 Jahre falls ITER seinen Zeitplan einhält.

Poook
2018-09-15, 03:47:36
Worauf ich eigentlich hinaus will: ITER benutzt jetzt schon größtenteils Bauteile die seit Jahrzehnten auf dem Markt vorhanden sind, und greift hierbei noch nichtmal in die High-end Schublade. Hierdurch sind keine riesigen Kostensenkungen dieser Bauteile mehr zu erwarten da diese bereits in der Vergangenheit liegen, vll hier 20%, dort 15% und beim nächsten 30%. Das Problem ist jetzt aber, daß ein Kraftwerk in der Leistungsklasse von ITER maximal 1mrd Kosten dürfte um auch nur annähernd konkurrenzfähig zu sein. Das heißt man müsste nicht um 25% mit dem Preis runter, man müsste 95% runter, und ITER hat noch nichtmal den Dampfkreislauf und die Turbine zur Stromgewinnung verbaut.
Auch wird der radioaktive Abfall massiv unterschätzt, da man diesen immer mit der Kernkraft vergleicht. Allerdings produzieren die tatsächlichen Konkurrenten, Sonne und Wind, genau 0 Tonnen radioaktiven Abfall. Das mickrige ITER produziert in 10 Jahren 30000Tonnen, welche 100 Jahre aufbewahrt werden müssen. Vor hundert Jahren ging gerade der erste Weltkrieg zu Ende...
Seien wir mal so nett und sagen, dass ein 5GW Fusionsreaktor aufgrund von Fortschritten genau wie ITER nur 3000 Tonnen radioaktiven Abfall produziert. Um den momentanen Energiebedarf zu decken bräuchte man 4000 von diesen. Macht 12mio Tonnen radioaktiven Abfall pro Jahr. Das soll kein Problem sein den 100 Jahre sicher aufzubewahren?
Und dann sind da immer noch die zwangsläufig entstehenden radioaktiven Gase, welche wesentlich schwerer zu handhaben sind als Festkörper und Flüssigkeiten.

ALTAY
2018-09-15, 09:43:59
Ein wenig Offtopic, rechnet sich eigentlich zum jetzigen Zeitpunkt noch der Neubau eines Nuklearkraftwerks oder sind die Preise für das Brennmaterial, Instandhaltung und spätere Wiederabbau bereits von den Kosten höher als auf Wind- und Wasserkraft zu setzen?

Monger
2018-09-15, 09:58:10
Blöde Frage, aber wie funktioniert bei Fusionskraftwerken eigentlich der Wärmeaustausch?
In Kernkraftwerken hast du Wasserbecken, aber du kannst dein Kraftfeld ja schlecht in Wasser tauchen. Wärmekonvektion also nur über die Luft?

Poook
2018-09-15, 11:32:07
At Altay, in den USA wurde letztes Jahr ein Kraftwerk mitten im Bau abgebrochen, in welches bereits fast $5mrd gesteckt wurden, da sich der Weiterbau nicht rechnen würde.

https://www.nbcnews.com/news/us-news/construction-halted-south-carolina-nuclear-power-reactors-n788331

Weiterhin schließen dort reihenweise bereits laufende und vollständig abbezahlte Kernkraftwerke weil sich der reine Betrieb schon nicht lohnt.

https://www.powermag.com/u-s-nuclear-power-plant-closures-slideshow/

Der Neubau in Hinkley Point C wird offiziell £92,50 ($131) pro Megawattstunde kosten, Preissteigerung noch nicht inklusive. Neue Solarparks in den USA und Afrika garantieren Preise zwischen $25 und $35 pro Megawattstunde teilweise inkl. Batterie.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Hinkley_Point_C_nuclear_power_station
https://www.pv-magazine.com/2018/09/10/jordans-round-3-pv-auction-opening-lowest-bid-of-0-02488-usd-kwh-for-50-mw-projects/

Die Nuklearindustrie sagt selbst, dass sie gewaltige Probleme hat.

https://www.pv-magazine.com/2018/09/10/nuclear-power-is-being-left-behind-nuclear-industry-experts-say/

@Monger, über Wärmetauscher in den Wänden und Boden.

Oid
2018-09-15, 20:25:59
Das ist doch jetzt blub von dir.
(...)
Find ich ja herzallerliebst, dass du mir erklären willst was eine Energiebilanz ist. Aber mir ging es nur darum, dass wenn man im Zusammenhang mit ITER von Energiebilanz spricht, es schlicht und ergreifend um das Verhältnis von für das Heizen des Plasmas benötigter Leistung zur entnommenen Leistung geht. Darum geht es bei ITER.

Dass ITER insgesamt mehr Energie verbrauchen als erzeugen wird, ist in einer Diskussion über einen Forschungsreaktor offensichtlich und völlig uninteressant.

registrierter Gast
2018-09-15, 21:11:53
Was ist mit Bor Wasserstoff Fusion? Da forscht man privat dran und will schon 2025 2028 erste Reaktoren haben.

Die Vorteile:
- keine radioaktiven Abfälle
- Bor ist günstiger in der Anschaffung

Poook
2018-09-15, 21:16:42
Find ich ja herzallerliebst, dass du mir erklären willst was eine Energiebilanz ist. Aber mir ging es nur darum, dass wenn man im Zusammenhang mit ITER von Energiebilanz spricht, es schlicht und ergreifend um das Verhältnis von für das Heizen des Plasmas benötigter Leistung zur entnommenen Leistung geht. Darum geht es bei ITER.

Dass ITER insgesamt mehr Energie verbrauchen als erzeugen wird, ist in einer Diskussion über einen Forschungsreaktor offensichtlich und völlig uninteressant.

Alter, die ITER Betreiber sagen selbst dass sie zwischen 110MW (Leerlauf) und 620MW für die Fusion benötigen. Die Heizung selbst verbraucht nur 50MW. Die extra 570MW verbrauchen die bestimmt nicht zum Spaß.
Mein PC produziert unter Last 400Watt Abwärme, meine CPU verbraucht aber nur 50Watt. Hat mein PC jetzt eine positive Energiebilanz?

Langlay
2018-09-15, 21:44:57
Blöde Frage, aber wie funktioniert bei Fusionskraftwerken eigentlich der Wärmeaustausch?
In Kernkraftwerken hast du Wasserbecken, aber du kannst dein Kraftfeld ja schlecht in Wasser tauchen. Wärmekonvektion also nur über die Luft?

Die Neutronen die bei der Kernfusion freiwerden heizen die Reaktorwände auf.

Das ITER keinen Generator antreibt hat auch nichts damit zu tun, das man nicht wüsste wie man das anstellen soll sondern das ITER ein Forschungsreaktor ist. Es geht darum den Ofen zum laufen zu bekommen, wie man die Dampfturbine an den Ofen anschliesst weiss man seit Ewigkeiten.

Und für die Dampfturbine, die die Wärme in Storm verwandelt, ist auch ein Fusionskraftwerk nur ein fancy Ofen.

Poook
2018-09-15, 22:25:00
Was ist mit Bor Wasserstoff Fusion? Da forscht man privat dran und will schon 2025 2028 erste Reaktoren haben.

Die Vorteile:
- keine radioaktiven Abfälle
- Bor ist günstiger in der Anschaffung

Das es wesentlich weniger radioaktive Abfälle produzieren würde ist wahr, da keine Neutronen während der Fusion freigesetzt wird. Ob es gar keine sind weiß ich nicht.
Deuterium ist billig und Tritium kann im Reaktor selbst aus extrem billigen Elementen erbrütet werden. Die Brennstoffkosten sind bei Fusionsreaktoren auch nicht das Problem, die Baukosten sind der entscheidende Punkt und was für die Startups spricht.

Der Unterschied zwischen den Startups und ITER ist dass diese auf Trägheitseinschluss anstatt auf Magnetfeldeinschluss setzen. Hierdurch fallen einige Bauteile weg und die Maschine wird insgesamt "simpler" im positivem Sinne.
Die beiden wichtigen Werte hierbei sind die Einschlusszeit und die Temperatur.
TAE z.B. hat die notwendige Einschlusszeit mit 11,5ms inzwischen erreicht, allerdings sind die erreichten Temperaturen noch nicht ansatzweise da wo sie hin müssen. Benötigt werden 3mrd °C, erreicht wurden bisher (Stand Februar 2018) 20mio °C. Also fehlt da noch ein Faktor 150, aber bis 2028 ist ja auch noch ein Jahrzehnt Zeit.

ALTAY
2018-09-16, 00:46:31
At Altay, in den USA wurde letztes Jahr ein Kraftwerk mitten im Bau abgebrochen, in welches bereits fast $5mrd gesteckt wurden, da sich der Weiterbau nicht rechnen würde.

https://www.nbcnews.com/news/us-news/construction-halted-south-carolina-nuclear-power-reactors-n788331

Weiterhin schließen dort reihenweise bereits laufende und vollständig abbezahlte Kernkraftwerke weil sich der reine Betrieb schon nicht lohnt.

https://www.powermag.com/u-s-nuclear-power-plant-closures-slideshow/

Der Neubau in Hinkley Point C wird offiziell £92,50 ($131) pro Megawattstunde kosten, Preissteigerung noch nicht inklusive. Neue Solarparks in den USA und Afrika garantieren Preise zwischen $25 und $35 pro Megawattstunde teilweise inkl. Batterie.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Hinkley_Point_C_nuclear_power_station
https://www.pv-magazine.com/2018/09/10/jordans-round-3-pv-auction-opening-lowest-bid-of-0-02488-usd-kwh-for-50-mw-projects/

Die Nuklearindustrie sagt selbst, dass sie gewaltige Probleme hat.

https://www.pv-magazine.com/2018/09/10/nuclear-power-is-being-left-behind-nuclear-industry-experts-say/

@Monger, über Wärmetauscher in den Wänden und Boden.

Danke für den Input, da fragt man sich doch ernsthaft warum man in der Türkei zwei AKWs hochzieht, Vetternwirtschaft in Reinkultur, wahrscheinlich werden die Aufträge dann den eigenen Leuten zugeschanzt.
Ausser man setzt als Nebeneffekt auf den Bau von Atombomben, was wiederrum einer Lebensversicherung gleicht. (siehe Nordkorea)

Was ich aber nicht verstehe, warum rentieren sich AKWs aktuell nicht mehr und in den 70ern sind diese wie Pilze aus den Boden gesprossen, obwohl die Preise für Öl, Gas und Kohle zu dem Zeitpunkt relativ gesehen günstiger waren?

Mortalvision
2018-09-16, 06:36:29
Weil man mit den alten Reaktoren irgendwie an waffenfåhiges Uran kam. Außerdem nahm man an, dass AKWs viel sauberer arbeiten, bis man mit der Menge des Strahlenmülls niccht mehr klar kam...

Palpatin
2018-09-16, 08:38:32
Was ich aber nicht verstehe, warum rentieren sich AKWs aktuell nicht mehr und in den 70ern sind diese wie Pilze aus den Boden gesprossen, obwohl die Preise für Öl, Gas und Kohle zu dem Zeitpunkt relativ gesehen günstiger waren?
Inflationsbereinigt war Öl nur bis Anfang der 70er günstiger als heute, dann kamen zwei Ölpreiskrisen, mitte und ende der 70er was zum starken Boom der Kernenergie mitte der 70er bis mitte der 80er führte. Spätestens 86 war die Party dann vorbei. :uexplode:

Mortalvision
2018-09-16, 13:42:48
Ja, aber eigentlich nur in DE, und dann gings bergab mit fukushima!

Poook
2018-09-16, 14:36:35
Stagniert hat es schon seit Tschernobyl und Three Miles Islands. Danach wurde es schwer neue AKWs gegen den Willen der Bevölkerung durchzusetzen. Auch hatten da schon alle Staaten genug Meiler für ihre Atomwaffenprogramme. Die USA haben hierfür nebenbei eigene Brüterpark, welche nie Energie ins Netz eingespeist haben. Die meisten sind aber aufgrund der Reduzierung des nuklearen Arsenals und der Entwicklung der wesentlich billigeren Laserisotopentrennung nicht mehr in Nutzung.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power#/media/File%3ANuclear_power_history.svg

Poook
2018-09-16, 15:29:16
@ Altay, ich hab mir mal den Wiki Artikel zur Kernergie in der Türkei angesehen, aber der ist nicht besonders ausführlich und mein Türkisch ist auch nicht mehr auf dem Level der Schulzeit 😉

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Nuclear_energy_in_Turkey

Wer kommt auf die Idee in einer Erdbebenzone wie İğneada ein AKW zu errichten? Außerdem ist Westinghouse doch Pleite. Wer soll das jetzt bauen?

Sven77
2018-09-16, 15:32:02
Die türkischen AKWs sind nichts anderes als Prestige-Projekte der Regierung..

Poook
2018-09-16, 18:07:00
Dabei würde sich die Türkei extrem gut für Solar eignen. Im Schnitt 50% bis 70% mehr kwh/m^2 im Jahr als Deutschland. Riesige Gebiete die aufgrund von Trockenheit sowieso brach liegen, womit die Solaranlagen nicht in Konkurrenz zu Farmen oder Wäldern stehen. Viele entlegene Gebiete, bei denen eine lokale Energiequelle lange Leitungen durch schwer zugängliche Gebiete unnötig machen würde.

http://www.renewable-energy-concepts.com/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads%2Fpics%2FSonnenkarte-europa-globalstrahlung.png&width=800m&height=600m&bodyTag=%3Cbody%20style%3D%22margin%3A0%3B%20background%3A%23fff%3B%22%3E&wrap=%3Ca%20href%3D%22javascript%3Aclose%28%29%3B%22%3E%20%7C%20%3C%2Fa%3E&md5=9b1a8791dd87974e6f13b19b9dd9a12f

Mortalvision
2018-09-16, 18:10:31
Das würde von der Regierung aber erfordern, sich gegen die lokalen Clans durchsetzen zu können!

PHuV
2023-08-30, 17:53:38
Angeblich bis 2050
Kernfusion: China erreicht nächsten Meilenstein in seinem Tokamak (https://winfuture.de/news,138170.html)

Fusion_Power
2023-08-30, 18:03:35
Dabei würde sich die Türkei extrem gut für Solar eignen. Im Schnitt 50% bis 70% mehr kwh/m^2 im Jahr als Deutschland. Riesige Gebiete die aufgrund von Trockenheit sowieso brach liegen, womit die Solaranlagen nicht in Konkurrenz zu Farmen oder Wäldern stehen. Viele entlegene Gebiete, bei denen eine lokale Energiequelle lange Leitungen durch schwer zugängliche Gebiete unnötig machen würde.

http://www.renewable-energy-concepts.com/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads%2Fpics%2FSonnenkarte-europa-globalstrahlung.png&width=800m&height=600m&bodyTag=%3Cbody%20style%3D%22margin%3A0%3B%20background%3A%23fff%3B%22%3E&wrap=%3Ca%20href%3D%22javascript%3Aclose%28%29%3B%22%3E%20%7C%20%3C%2Fa%3E&md5=9b1a8791dd87974e6f13b19b9dd9a12f
Das fragt man sich eigentlich bei vielen Ländern im Süden, wo die Sonne kräftig scheint aber Solaranlagen ehr Mangelware sind. Inklusive Iran. Saudi-Arabien und diverse Ölstaaten kommen auch erst jetzt so langsam auf den Trichter, dass man mit so viel Sonne eventuell doch mal die ein oder andere Solaranlage aufstellen könnte.
Beinahe schon kurios dass wir im bewölkten und verregneten Deutschland schon viel mehr auf Sonnenenergie setzen als Länder, wo sich das viel mehr anbieten würde.

interzone
2023-08-30, 19:34:55
Das fragt man sich eigentlich bei vielen Ländern im Süden, wo die Sonne kräftig scheint aber Solaranlagen ehr Mangelware sind. Inklusive Iran. Saudi-Arabien und diverse Ölstaaten kommen auch erst jetzt so langsam auf den Trichter, dass man mit so viel Sonne eventuell doch mal die ein oder andere Solaranlage aufstellen könnte.
Beinahe schon kurios dass wir im bewölkten und verregneten Deutschland schon viel mehr auf Sonnenenergie setzen als Länder, wo sich das viel mehr anbieten würde.
Hallo McFly, hallo, aufwachen!
Die haben Öl ohne Ende.

ceed
2023-08-30, 19:51:40
Ich denke es ist das gleiche Problem wie hier, nur in schlimmerer Ausprägung. Neue Sachen haben noch keine Lobby, wohingegen bestehende Kraftwerksbetreiber schon Schmiergel.... äh Lobbyarbeit betreiben können.

Das Bestehende ist dem Kommenden immer im Weg.

demklon
2023-09-05, 16:33:08
Natürlich, aber seit Tschernobyl/Fukushima nicht mehr so stark.
Das ist zu riskant.

Und Frankreichs Meiler sind schon alt, sollten um so etwas zu vermeiden freiwillig abgeschalten werden.

Tschernobyl/Fukushima waren Warnungen, die ernstgenommen werden sollten.


Geld hat gottgleichen Status erlangt, und der komplette Politik Apparat ist korrumpiert, da macht korrumpiert maximal.

Wie heißt das nochmal in Muselmannen Sprache? Bakschisch

Iter soll doch nun langsam mal in die Produktion kommen, oder ist das wirklich nur ein Versuchsreaktor, nach dessen Vorbild dann richtige gebaut werden können?



Grüße

klon

MoC
2023-09-05, 17:42:26
Ohh hier gibt es nen Fusionreaktor Thread:

ITER: Verzögerung .....vielleicht Einstellung...

D7gJE3cZ-00


Wendelstein 7-x:

19bEPuPYPgo

Unsere Poltiker sind gehypet von LASER-Kernfusion, aber lassen deutsches Start-Up nach Colorado "auswandern" für 170 Mio €...

https://www.golem.de/news/kernfusion-fusions-start-up-marvel-fusion-baut-testanlage-in-der-usa-2308-176508.html

Ist schon sehr kontrovers....ich mein , das Ding heißt MARVEL Fusion, was soll da denn bitte schief gehen...

Da muss man vll. paar Alimente für den ARC-Reaktor an Disney zahlen :D