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Kernfusion: Die Energiequellen der Sterne. Teil 1: Was heizt die Sonne?

Zuverlässig und scheinbar unerschöpflich versorgt uns die Sonne mit Licht und Wärme. Wie macht sie das, und lässt sich der Sonnenofen vielleicht auf der Erde nachbauen? Wir beleuchten den langen Weg von der Entdeckung der solaren Energiequelle bis zu den Versuchen der technischen Umsetzung in einem Fusionskraftwerk. Hier erinnern wir zunächst an Entdeckungen, die zum Verständnis der Kernfusion in Sternen führten.
Im Jahr 1859 klärte Gustav Kirchhoff in Zusammenhang mit seiner neuen Spek­tral­analyse, dass sich unter der leuchtenden Oberfläche der Sonne ein noch heißerer Kern befinden muss – die Sonnenflecken sind demnach nur etwas kühlere Stellen auf der Oberfläche.

Warum leuchten die Sterne? Wie lange wird die Sonne uns mit Licht und Wärme versorgen? Bevor die Menschheit Antworten auf diese Fragen fand, haben Generationen von Wissenschaftlern über mehrere Jahrhunderte hinweg dafür den Weg bereitet.

Schließlich führte zu Beginn des 20. Jahrhunderts eine Vielzahl von astronomischen, chemischen und physikalischen Entdeckungen schrittweise zu der Vermutung, dass die Sonne und andere Sterne ihre Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen beziehen. Damit begann sich die Physik des Größten mit der Physik des Kleinsten zu verbinden. Gegenwärtig sind wir Zeitzeugen bei dem Versuch, den thermonuklearen Sonnenofen auf der Erde nachzubauen. Dieser Anlauf zur zweiten Beherrschung des Feuers durch den Menschen strebt nach einem hohen Ziel: mit Fusionskraftwerken unbegrenzt und auf klimafreundliche Art elektrische Energie zu erzeugen.

In einer dreiteiligen Artikelserie soll dieses Thema Kernfusion von den historischen Anfängen bis zum Stand der gegenwärtigen Forschung und Entwicklung nachgezeichnet werden. Im hier vorliegenden ersten Teil folgen wir einigen Meilensteinen naturwissenschaftlicher Entdeckungen. Obwohl diese anfangs wenig untereinander und in keinerlei Zusammenhang mit der Astronomie standen, sollten sie nach 1930 zur gemeinsamen Grundlage für das Verständnis der Energiequellen der Sterne werden ...

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