Billige Energie und der Beginn des Raumzeitalters

In den 50er Jahren des 20. Jahrhundert träumte man von einer Zukunft, in der die Stromzähler abgeschafft würden, weil die Atomkraftwerke so billigen Strom liefern würden, dass sich niemand mehr mit derart kleinen Beträgen aufhalten würde. Daraus wurde nichts - Atomkraftwerke sind grosse, komplexe Anlagen geblieben, die nur dank Staatsgarantien überhaupt existieren können: kein privater Versicherer würde die Risiken eines grossen Atomunfalls tragen wollen bzw. können. Wegen der weitverbreiteten "Angst vor dem Atom" wurde die Atomtechnologie in den letzten Jahrzehnten auch kaum mehr weiterentwickelt: Im Grundsatz basieren auch die modernen Reaktoren auf einem uralten Konzept, das darauf angelegt war, möglichst viel spaltbares Material für Atombomben zu liefern (obwohl es auch andere Konzepte gäbe).

Heute ruhen die Hoffnungen eher auf der Kernfusion. Doch die Fusion mit ITER, dem internationalen, thermonuklearen Experimentalreaktor, der zur Zeit in Caderache, Frankreich, gebaut wird, ist teuer und produziert noch immer radioaktiven Abfall (wenn auch weniger als ein Kernspaltungskraftwerk). Doch es gibt Alternativen: In den USA haben nun zwei innovative Fusionskonzepte Sponsoren gefunden, so dass sie nun zum Experimentalreaktor voranschreiten können. Die Polywellfusion und die Fokusfusion.

Bei der Polywellfusion steht eine dichte Elektronenwolke im Zentrum, die von einem magnetischen Käfig eingeschlossen wird. Fusionsbrennstoff (Wasserstoff und Deuterium, im Idealfall die Fusion von Bor und Wasserstoff) wird eingelassen, ionisiert: die Atome des Brennstoffs sind nun also positiv geladen. Die hohe Anziehung der negativ geladenen Elektronenwolke im Zentrum der Maschine beschleunigt die Ionen und lässt sie miteinander kollidieren, so dass sie fusionieren. Die Polywellfusion wurde ursprünglich vom Physiker Robert Bussard entwickelt und hat nun einen Finanzierungsschub von der US Navy und zahlreichen anonymen Sponsoren bekommen.

Die Fokus Fusion ist ein Produkt des umtriebigen Ingenieurs Eric Lerner. Auch hier wurden zahlreiche private Sponsoren gefunden, ein Experimentalreaktor ist in der Bauphase. Bei der Fokusfusion wird der Brennstoff von gleitenden Magnetfeldern stark komprimiert - das Ergebnis ist ein scharf fokusierter Teilchstrahlt aus Helium-Ionen, deren Energie durch Induktion in Strom umgewandelt wird.

Es gibt bei beiden Konzepten Zweifel darüber, ob sie sich tatsächlich so umsetzen lassen, wie sich das ihre Entwickler vorstellen - aber die Möglichkeit ist da. Wir könnten, in ein paar Jahren schon, günstige Fusionskraftwerke zur Verfügung haben. Im Unterschied zu Atomkraftwerken wären diese Fusionsreaktoren günstig in der Herstellung und im Betrieb, sowie sehr kompakt - im Prinzip könnte jeder einen davon im Keller stehen haben. Das Hauptproblem an der Kernspaltung, die radioaktive Strahlung, die Möglichkeit von Unfällen, die Abfälle, spielen bei der Kernfusion gemäss Fokus Fusion und Polywell keinerlei Rolle, die gesellschaftliche Akzeptanz wäre also ungleich höher.

Welchen Einfluss hätte das auf die menschliche Zivilisation?

Zunächst einmal, unsere Gesellschaft wendet Energie vor allem für Mobilität auf - die Menschheit würde also vermutlich noch einmal viel mobiler werden. Schiffe, Flugzeuge, Raumfahrzeuge - alles könnte mit Fusionsreaktoren betrieben werden. Gerade für die Polywellfusion gibt es bereits eine Adaption für einen weltraumtauglichen Antrieb (genannt QED: Quiet Electric Discharge) - ein solcher könnte uns in wenigen Wochen durch das Sonnensystem reisen lassen. Die anderen Planeten, gerade noch weit entfernt, würden plötzlich in Reichweite von mittelgrossen Unternehmen und reichen Einzelpersonen rücken. Der Bedarf an Lithium und Bor (beides sind Grundstoffe für übliche Kernfusionsbrennstoffe) würde stark steigen - beide Stoffe können vorerst irdischen Erzen, später auch dem Meerwasser entnommen werden. Konflikte um Wasser wären beinahe sofort gelöst: Jeder Staat mit Meeresanstoss könnte sich künftig über Meerwasserentsalzung selbst versorgen (die herausgelösten Salze sind darüber hinaus noch reich an Lithium und Bor). Man könnte sogar damit beginnen, die Wüsten zu begrünen.
Der Rohstoffverbrauch, aber zunächst auch die Umweltverschmutzung auf der Erde würden zunehmen - genauso wie sie es in all den Jahren des günstigen Erdöls getan haben.

Doch die günstigen Fusionsreaktoren haben auch eine Kehrseite: Mit denselben Geräten lassen sich, unter verwendung neutronenreicher Fusionsbrennstoffe, enorme Mengen Neutronen erzeugen - und mit diesen wiederum können schwere Elemente transmutiert werden. Also zum Beispiel Uran in Plutonium. Wer auch immer einen solchen Fusionsreaktor besitzt, wäre im Prinzip in der Lage, Atomwaffen zu bauen - ganz ohne Anreicherungsanlagen und Atomreaktoren. Wäre dies ein Grund, die Technologie "zurückzuhalten" beziehungsweise, zu "unterdrücken"? Möglicherweise. Doch letztlich lässt sich Technologie nicht langfristig, nicht effizient unterdrücken. Was möglich ist, wird gemacht werden, früher oder später, hier oder sonstwo. Die einzige Möglichkeit, die ein Staat hat, um mit einer derart mächtigen Technologie umzugehen, ist, vorwärts zu schauen, Probleme so gut wie möglich zu antizipieren und versuchen, das beste daraus zu machen. Im Endeffekt heisst das: wenn diese kompakten Kernfusionsreaktoren funktionieren, werden sie früher oder später auch für alle verfügbar sein.

Das hat natürlich weitreichende Konsequenzen. Die Angst vor (nuklearem) Terrorismus wird stark steigen, und damit die Einschränkung der Freiheitsrechte. Möglicherweise wird die tatsächliche Anzahl Kriege aber abnehmen: gegenseitige Abschreckung könnte dafür sorgen, dass Konflikte gezwungenermassen in einem Umfeld gelöst werden müssen, die keinen der beiden Kontrahenden in eine auswegslose Situation (aus der heraus er Atomwaffen einsetzen könnte) manövriert.

Doch was man nicht vergessen darf: Der Weltraum wird in diesem Szenario plötzlich zu einem attraktiven Rückzugsort - dank der Fusionstechnologie ist er nun sehr viel zugänglicher, als er es jemals war. Ein Raumschiff, ein Habitat, mit einer nicht allzu grossen Anzahl Menschen (einige tausend? oder vielleicht sehr viel weniger?) wird in einem solchen Szenario zu einem überschaubaren, kontrollierbaren Lebensraum - sämtliche Ausrüstung etwa ist inventarisiert, die Materialflüsse von und nach draussen sind kontrolliert. Da das Habitat von Millionen von Kilometern Vakuum umgeben ist, kann auch niemand einfach "illegal einwandern". Möglicherweise wäre ein solches Habitat sogar getarnt (mit Metamaterialien, oder dunkler / aktiv gekühlter Oberfläche), um Angriffe von aussen auszuschliessen und es in den Tiefen zwischen den Planeten zu verstecken. Die Habitate würden strenge Geburtenkontrolle ausführen - es dürften immer nur so viele Kinder zur Welt kommen, wie Bewohner sterben. Dank des Fortschritts der Medizintechnik werden aber die tatsächlichen Lebensspannen immer grösser, so dass die effektive Anzahl Geburten stark sinkt. Das Leben in solchen Habitaten hätte noch einen weiteren Vorteil: Rohstoffe sind im Asteroidengürtel immer vorhanden und zugänglich, wenn man sie braucht.

Die dicht besiedelte Erde würde in diesem Szenario immer unattraktiver: das Leben dort wäre im Vergleich zu den kontrollierbaren Habitaten im Raum beschwerlich und gefährlich. Ein Exodus würde einsetzen. Noch mehr Sicherheit könnten sich die Habitate davon versprechen, das Sonnensystem überhaupt zu verlassen und unter fernen Sternen eine neue (zeitlich begrenzte?) Bleibe zu finden. Doch der Austausch von neuen Technologien und Genmaterial mit anderen Habitaten darf nicht unter einen bestimmten Level fallen, sonst droht dem Habitat langfristig die Selbstzerstörung. Das widerum heisst, das Habitat wird die Distanz zu anderen suchen, sich jedoch auch nicht zu weit von ihnen entfernen. Je kleiner und mobiler das Habitat, desto grösser wird damit sein Aktionsradius.

Am Ende wären wir gar nicht weit vom "Zivilisationsnester und Sternnomaden"-Szenario entfernt, das ich schon einmal als Ausweg aus dem Doomsday-Argument und zur Erklärung des Fermi-Paradoxons vorgestellt hatte. Demnach kommt es nie dazu, dass Zivilisationen die gesamte Galaxis besiedeln, weil ihre Bevölkerungszahl irgendwann stabil bleibt und sie sich deshalb nur über ein geringes Raumgebiet von einigen hundert Lichtjahren Durchmesser verteilen können, ohne dass die Zivilisation durch zu dünne Verteilung stellenweise beginnt zu kollabieren. Die kompakten Fusionsreaktoren könnten der Weg sein, der zu diesem Szenario führt.

EMC2Fusion.org - Polywell-Fusion
FocusFusion.org - Fokus-Fusion