Tokamak: Funktionsweise, Aufbau und Bedeutung für die Kernfusion

Tokamak ist eine Anlage, in der Wissenschaftler versuchen, die Prozesse nachzubilden, die die Sonne und andere Sterne antreiben. In ihrem Inneren sollen leichte Atomkerne miteinander verschmelzen und dabei enorme Energiemengen freisetzen. Dieser Vorgang wird als Kernfusion bezeichnet.

Die größte Herausforderung besteht in den Reaktionsbedingungen. Für die Fusion muss ein Plasma mit Temperaturen von mehreren zehn bis hundert Millionen Grad erzeugt und lange genug stabil gehalten werden, damit die Atomkerne kontinuierlich kollidieren. Kein herkömmliches Material kann diesen Extremen direkt standhalten - daher hält man im Tokamak das Plasma mittels starker Magnetfelder schwebend.

Gerade die Fähigkeit, extrem heißes Plasma zu kontrollieren, macht Tokamaks zu einem der wichtigsten Forschungsfelder der modernen Fusionsenergie. Doch zwischen experimenteller Anlage und vollwertigem Kraftwerk liegen noch viele technische Hürden.

Was ist ein Tokamak und wozu dient er?

Der Begriff Tokamak leitet sich vom russischen Ausdruck "Toroidale Kammer mit Magnetspulen" ab. Der Aufbau ähnelt tatsächlich einem großen Ring oder Donut: Im Inneren der geschlossenen Vakuumkammer befindet sich das Plasma, das von einem Magnetfeldsystem umgeben ist, welches die geladenen Teilchen davon abhält, die Wände zu berühren.

Vereinfacht gesagt ist ein Tokamak eine magnetische Falle für extrem heißen Gaszustand. Ein gewöhnliches Gas verwandelt sich bei starker Erwärmung in Plasma - einen Zustand, in dem Elektronen von Atomkernen getrennt werden. Da die entstandenen Teilchen elektrisch geladen sind, kann man ihre Bewegung mit Magnetfeldern steuern.

Die Aufgabe des Tokamaks ist es nicht nur, hohe Temperaturen zu erzeugen. Mehrere Bedingungen müssen gleichzeitig erfüllt sein: das Brennstoffgas muss aufgeheizt, das Plasma gehalten, eine ausreichende Dichte erreicht und diese Werte lange genug stabilisiert werden. Kühlt das Plasma zu schnell ab oder wird es instabil, kommt die Fusionsreaktion fast zum Erliegen.

Wie unterscheidet sich der Tokamak vom herkömmlichen Kernreaktor?

Moderne Atomkraftwerke nutzen die Spaltung schwerer Atomkerne, vor allem von Uran. Nach der Absorption eines Neutrons zerfällt der Kern in leichtere Fragmente, wobei Energie und neue Neutronen freigesetzt werden, die die Kettenreaktion antreiben.

Im Tokamak dagegen läuft der entgegengesetzte Prozess ab: Anstatt schwere Kerne zu spalten, versucht man, leichte Kerne zu verschmelzen. Bei ihrer Verschmelzung wird ein Teil der Masse gemäß Einsteins berühmter Formel (E = mc²) in Energie umgewandelt.

Ein solcher Reaktor benötigt keine selbsterhaltende Kettenreaktion. Werden die Plasmaparameter gestört, sinkt die Fusionsrate schlagartig - ein grundlegender physikalischer Unterschied zum klassischen Kernkraftwerk.

Das Konzept beschränkt sich nicht auf Tokamaks; es gibt auch andere Ansätze für kontrollierte Kernfusion. Doch das magnetische Einschließen des Plasmas ist eines der am intensivsten erforschten Gebiete. Mehr zur Idee dahinter gibt es im Beitrag Kernfusion: Die Zukunft der Energie - Chancen, Projekte und Herausforderungen.

Welcher Brennstoff wird für die Kernfusion verwendet?

Am vielversprechendsten für die ersten Fusionskraftwerke ist die Reaktion zwischen Deuterium und Tritium - zwei Isotope des Wasserstoffs. Beim normalen Wasserstoff besteht der Kern nur aus einem Proton, beim Deuterium kommt noch ein Neutron dazu, beim Tritium sind es zwei Neutronen.

Stoßen Deuterium- und Tritium-Kerne zusammen, können ein Heliumkern und ein energiereicher Neutron entstehen. Diese Reaktion ist attraktiv, weil sie weniger extreme Bedingungen erfordert als viele andere Fusionsprozesse.

Deuterium ist relativ leicht verfügbar und in natürlichem Wasser enthalten. Mit Tritium ist es schwieriger: Es ist radioaktiv und kommt in der Natur nur in winzigen Mengen vor. Für künftige Reaktoren soll Tritium direkt in der Anlage aus Lithium produziert werden.

Doch allein der Brennstoff löst das Hauptproblem nicht. Die positiv geladenen Atomkerne stoßen sich gegenseitig ab und müssen daher auf enorme Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Hierfür wird das Plasma auf Temperaturen erhitzt, die weit über denen im Sonnenzentrum liegen. Genau an dieser Stelle beginnt die anspruchsvollste Aufgabe des Tokamaks: das Management des Plasmas mithilfe von Vakuumkammer, Magnetspulen und Heizsystemen.

Wie ist ein Tokamak aufgebaut?

Äußerlich erinnert ein Tokamak an eine massive ringförmige Anlage, umgeben von Magnetspulen, Rohrleitungen, Kühlsystemen und Diagnoseeinrichtungen. Die entscheidenden Prozesse spielen sich jedoch im Inneren der torusförmigen Vakuumkammer ab, wo das Plasma erzeugt und gehalten wird.

Die Konstruktion eines Tokamaks muss mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllen: Vakuum schaffen, das Plasma erhitzen, das gewünschte Magnetfeld erzeugen, Wärme abführen und Bauteile vor hochenergetischen Teilchen schützen.

Vakuumkammer in Torus-Form

Die Arbeitskammer des Tokamaks hat die Form eines Torus - einer geometrischen Figur, die an einen Donut erinnert. Diese geschlossene Geometrie erlaubt es dem Plasma, sich ringförmig zu bewegen, ohne an physische Enden zu stoßen.

Vor dem Betrieb wird die Kammer fast vollständig evakuiert. Das tiefe Vakuum ist nötig, damit die Plasmateilchen bei ständigen Kollisionen mit Gasatomen keine Energie verlieren. Anschließend wird eine kleine Menge Brenngas eingespeist.

Durch Erhitzen wird das Gas ionisiert: Die Elektronen trennen sich von den Kernen, und es entsteht Plasma. Die Dichte bleibt dabei viel geringer als die eines normalen Gases unter Atmosphärendruck.

Die Torusform ermöglicht zudem das Anlegen geschlossener Magnetfeldlinien, sodass geladene Teilchen sich vielfach im Inneren bewegen können, ohne die Wand zu berühren.

Magnetspulen und zentraler Solenoid

Das wichtigste Werkzeug zur Plasmakontrolle ist das Magnetsystem. Um die Kammer herum sind starke toroidale Spulen angeordnet, die ein Magnetfeld entlang des Rings erzeugen.

Ein solches Feld allein reicht jedoch nicht aus, da sich die Plasmateilchen aufgrund der Bewegung im gekrümmten Magnetfeld allmählich zur Wand hin verschieben würden. Deshalb wird im Plasma zusätzlich ein elektrischer Strom induziert, der ein weiteres poloidales Magnetfeld erzeugt.

In klassischen Tokamaks wird dieser Strom mithilfe eines zentralen Solenoids erzeugt. Das System funktioniert ähnlich wie ein Transformator: Der zentrale Solenoid ist die Primärwicklung, der Plasmaring wirkt als Sekundärwicklung.

Das Zusammenspiel von toroidalem und poloidalem Feld erzeugt verschraubte Magnetfeldlinien. Die Plasmateilchen bewegen sich entlang dieser Linien auf spiralförmigen Bahnen und erreichen die Kammerwand deutlich seltener.

Weitere Magnetspulen dienen zur Kontrolle von Form und Position des Plasmas. Moderne Tokamaks passen die Magnetfeldkonfiguration ständig an, da selbst geringe Instabilitäten die Form des Plasmastrangs beeinflussen können.

Divertor und erste Wand des Reaktors

Eine vollständige Isolierung des Plasmas von den umgebenden Strukturen ist unmöglich. Ein Teil der Energie und Teilchen verlässt ständig das Magnetfeld - daher braucht ein Tokamak spezielle Bauteile, die extremen Belastungen standhalten.

Die innere Oberfläche der Vakuumkammer wird als erste Wand bezeichnet. Sie ist der Plasmazone am nächsten und starker thermischer sowie hochenergetischer Belastung ausgesetzt. Die Materialauswahl richtet sich nach Temperaturbeständigkeit, Erosionsbeständigkeit und Neutronenstrahlung.

Eine zentrale Rolle spielt der Divertor - ein Bauteil im unteren Kammerbereich, zu dem die Magnetfeldkonfiguration einen Teil der Teilchen und Wärme leitet, die das Hauptplasma verlassen. Über ihn werden Helium, Verunreinigungen und überschüssige Wärme abgeführt.

Der Divertor gilt als eines der am stärksten beanspruchten Bauteile künftiger Fusionsreaktoren. Er muss enorme Wärmeströme über lange Zeit aushalten, ohne die Plasmaqualität durch Materialabtrag zu beeinträchtigen.

Ein Tokamak ist daher weit mehr als eine mit Magneten umgebene Kammer - es ist ein komplexes System, in dem Plasmageometrie, Magnetfeld, Vakuum, Kühlung und Wandmaterialien optimal zusammenwirken müssen.

Wie funktioniert ein Tokamak und warum berührt das Plasma nicht die Wände?

Die Hauptaufgabe eines Tokamaks ist es, Bedingungen zu schaffen, bei denen Atomkerne oft genug kollidieren und verschmelzen können. Dazu wird das Arbeitsgas in Plasma umgewandelt, auf extreme Temperaturen erhitzt und im Zentrum der Kammer durch Magnetfelder gehalten.

Das Plasma liegt dabei nicht wie gewöhnliche Materie im Reaktor, sondern bildet eine dünne, sich ständig bewegende Wolke geladener Teilchen im Magnetfeldkäfig.

Wie wird Gas zu Plasma?

In die Vakuumkammer wird eine geringe Menge Deuterium-Tritium-Gemisch oder eines anderen Brenngases eingebracht. Dann beginnt die Ionisation und Aufheizung.

Mit steigender Temperatur erhalten die Elektronen genügend Energie, um sich von den Atomen zu lösen. Es entsteht ein Gemisch aus freien Elektronen und positiv geladenen Kernen - das Plasma.

Da die Teilchen elektrisch geladen sind, wirken Magnetfelder auf sie ein (Lorentzkraft). So kann das Magnetfeld genutzt werden, um das Plasma von den Wänden fernzuhalten.

Wie wird das Plasma auf Millionen Grad erhitzt?

Eine Methode ist das Durchleiten eines elektrischen Stroms durch das Plasma. Aufgrund des elektrischen Widerstands entsteht Wärme - ähnlich wie bei einem Draht. Diese Technik wird ohmsche Heizung genannt.

Mit steigender Temperatur sinkt jedoch der elektrische Widerstand des Plasmas, und die Heizwirkung nimmt ab. Für die extremen Temperaturen, die für Kernfusion gebraucht werden, kommen deshalb zusätzliche Systeme zum Einsatz.

Eine Methode ist die Injektion schneller neutraler Atome: Teilchen werden auf hohe Energie beschleunigt und ins Plasma eingebracht. Dort übertragen sie durch Zusammenstöße Energie an das Plasma.

Ein anderer Ansatz ist die Hochfrequenzheizung: Elektromagnetische Wellen bestimmter Frequenz übertragen Energie gezielt auf Plasma-Elektronen oder -Ionen. Durch Kombination verschiedener Heizmethoden kann man gezielt Plasma-Bestandteile erwärmen und steuern.

Für die Deuterium-Tritium-Reaktion sind Temperaturen von mehreren hundert Millionen Grad nötig. Unter diesen Bedingungen bewegen sich die Kerne so schnell, dass sie bei Kollisionen die elektrische Abstoßung überwinden und die starke Kernkraft wirken kann.

Wie hält das Magnetfeld das Plasma?

Würde das extrem heiße Plasma ständig die Kammerwände berühren, ginge die Energie rasch verloren und die Oberflächen wären enormen Belastungen ausgesetzt. Das Hauptziel ist daher, das Plasma im Zentrum der Vakuumkammer schwebend zu halten.

Geladene Teilchen können sich im Magnetfeld nicht frei quer zu den Feldlinien bewegen, sondern kreisen um sie und bewegen sich entlang des Feldes.

Im Tokamak winden sich die Magnetfeldlinien komplex spiralförmig um den Torus und bilden sogenannte Magnetflächen, innerhalb derer die Teilchen zirkulieren.

Das Plasma wird also nicht von einer physischen Hülle gehalten, sondern durch die Magnetfeldkonfiguration "eingeschlossen" - die Steuerspulen passen Form und Position des Plasmastrangs ständig an.

Der Einschluss ist jedoch nie perfekt: Teilchen kollidieren, Turbulenzen und Instabilitäten entstehen, sodass Energie nach und nach aus dem Zentrum entweicht. Je geringer diese Verluste, desto länger bleiben die Bedingungen für Fusion erhalten.

Warum schmilzt der Reaktor durch die Plasmatemperatur nicht?

Die Temperaturen im Tokamak übersteigen die Sonnenoberfläche um ein Vielfaches, doch im Inneren befindet sich keine riesige Masse glühender Materie.

Das Plasma ist extrem dünn. Trotz der hohen mittleren Teilchenenergie ist die Teilchendichte viel geringer als bei Festkörpern oder Gasen bei Normaldruck.

Außerdem wird der heißeste Plasmabereich durch Magnetfelder von den Wänden ferngehalten. Die Hauptbelastung für die Konstruktion entsteht nicht durch direkten Kontakt mit dem gesamten Plasma, sondern durch die Strahlung, entweichende Teilchen und Neutronen aus den Fusionsreaktionen.

Selbst so bleiben die thermischen Belastungen enorm. Deshalb sind Materialien für die erste Wand und den Divertor sowie Kühlsysteme eine der größten technischen Herausforderungen für den Dauerbetrieb von Fusionsreaktoren.

Wie läuft die Kernfusion im Tokamak ab?

Wenn das Plasma auf die erforderliche Temperatur gebracht und von Magnetfeldern stabil gehalten wird, beginnen im Inneren die Fusionsreaktionen. Für Energietokamaks ist die Reaktion zwischen Deuterium und Tritium am bedeutendsten.

Die hohe Temperatur ist nötig, weil beide Kerne positiv geladen sind und sich abstoßen. Nur Teilchen mit sehr hoher kinetischer Energie können sich so weit annähern, dass die starke Kernkraft zu wirken beginnt.

Die Verschmelzung von Deuterium und Tritium

Bei der Kollision von Deuterium- und Tritium-Kern entstehen ein Helium-4-Kern und ein schneller Neutron. Gleichzeitig wird beträchtliche Energie freigesetzt.

Ein Teil der Energie erhält das Heliumkern (Alpha-Teilchen). Da es elektrisch geladen ist, wird es vom Magnetfeld im Plasma gehalten und heizt dieses durch Kollisionen weiter auf.

Das ist ein wichtiger Effekt: Im Idealfall sollte die Fusionsreaktion einen Teil der Plasmaheizung selbst leisten, sodass externe Heizsysteme weniger benötigt werden.

Neutronen hingegen sind ungeladen und verlassen das Plasma fast ungehindert - sie geben ihre Energie an die umgebenden Reaktorteile ab.

Wie wird die Energie des Plasmas in Strom umgewandelt?

Ein Tokamak wandelt die Fusionsenergie nicht direkt in Strom um. In den meisten Konzepten künftiger Kraftwerke wird er vielmehr als extrem leistungsstarke Wärmequelle dienen.

Um die Vakuumkammer herum soll ein sogenannter Blanket installiert werden. Die schnellen Neutronen aus der Fusionsreaktion geben darin ihre kinetische Energie ab.

Das Blanket erhitzt sich, die Wärme wird mithilfe eines Kühlmittels abgeführt. Anschließend wird wie in klassischen Kraftwerken Dampf oder ein anderes Arbeitsmedium erzeugt, das eine Turbine und einen Generator antreibt.

Zusätzlich kann das Blanket eine weitere wichtige Funktion erfüllen - die Erzeugung von Tritium. Dafür wird es aus Lithium gefertigt. Bei der Wechselwirkung von Lithium mit Neutronen entsteht neues Tritium, das in den Brennstoffkreislauf zurückgeführt wird.

Der Tokamak ist nicht der einzige Ansatz für kontrollierte Kernfusion. Es gibt zum Beispiel das trägheitsbasierte Verfahren, bei dem eine kleine Brennstoffkapsel mit Lasern extrem komprimiert wird. Mehr dazu im Beitrag Laserbasierte Kernfusion: Funktionsweise, Chancen und Herausforderungen.

Warum reicht es nicht, Fusion einfach "zu zünden"?

Einzelne Fusionsreaktionen zu erzeugen ist vergleichsweise einfach. Das Hauptproblem besteht darin, dass der Reaktor mehr nutzbare Energie liefern muss, als für das Erzeugen und Halten der nötigen Bedingungen aufgewendet wird.

Magnete, Heizsysteme, Vakuumpumpen, Kühlung, Kryotechnik und zahlreiche Hilfssysteme brauchen Energie. Es genügt also nicht, dass im Plasma Energie aus Fusion entsteht - entscheidend ist der stabile Energieüberschuss.

Hinzu kommen Plasmainstabilitäten: Dichte und Form schwanken, es entstehen Turbulenzen und in bestimmten Betriebsarten können schnelle Magnetfeldstörungen auftreten, die in kurzer Zeit viel Energie an die Wände abgeben.

Außerdem beschädigen schnelle Neutronen nach und nach die Reaktormaterialien, verändern deren Struktur und machen sie spröde - eine enorme Belastung für Bauteile, die viele Jahre halten müssen.

Der Erfolg der Kernfusion bemisst sich daher nicht nur an der höchsten Plasmatemperatur oder der Zahl der Reaktionen. Für die Energieerzeugung sind vielmehr langanhaltender Einschluss, akzeptable Wärmelasten, stabiler Brennstoffkreislauf und ein positiver Energiehaushalt entscheidend.

ITER und die zentralen Herausforderungen der Tokamaks

Tokamaks ermöglichen bereits seit Jahrzehnten Plasma mit für die Fusionsforschung geeigneten Parametern. Doch für ein kommerzielles Kraftwerk müssen sie stabil und langzeitig laufen, den Neutronenfluss verkraften und genügend Energie liefern, um den Eigenbedarf zu decken.

Einer der wichtigsten Großversuche ist ITER - der weltweit größte Tokamak, der derzeit in Frankreich gebaut wird. Das Projekt wird von zahlreichen Ländern getragen und dient nicht der Stromproduktion, sondern der Demonstration entscheidender Fusionstechnologien.

Wozu wird ITER gebaut?

ITER soll zeigen, dass in einem großen Tokamak eine sogenannte "brennende Plasma"-Phase möglich ist, bei der ein erheblicher Anteil der Heizung durch die Fusionsprodukte selbst erfolgt.

Ein Hauptziel ist ein Plasmaverstärkungsfaktor Q von mindestens 10, also etwa 500 MW Fusionsleistung bei etwa 50 MW Heizleistung, die direkt ins Plasma eingespeist wird. Geplant ist zudem der Nachweis von Fusionspulsen mit etwa 400 Sekunden Dauer.

Wichtig ist: Q bezieht sich nur auf die Energiebilanz des Plasmas, nicht der gesamten Anlage. ITER hat kein vollständiges Stromerzeugungssystem - Q=10 bedeutet also nicht, dass der Reaktor zehnmal mehr Strom erzeugt als er verbraucht.

Der Zeitplan wurde mehrfach angepasst - bedingt durch technische Komplexität, Reparaturen und Bauverzögerungen. Der aktuelle Plan sieht den Start der Forschungsbetriebsphase für 2034 vor, die volle Magnetenergie für 2036 und die ersten Experimente mit Deuterium-Tritium-Plasma für 2039.

ITER ist daher eher als breit angelegte Forschungsplattform zu verstehen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen helfen, Lösungen für die nächste Generation von Kraftwerken zu entwickeln.

Warum ist Kernfusion noch nicht kommerziell?

Eine der Kernherausforderungen ist die Plasmastabilität. Das Plasma steht im ständigen Austausch mit den Magnetfeldern, es entstehen Schwingungen, Turbulenzen und Instabilitäten. Manche davon können den Einschluss schlagartig verschlechtern und Energie an die Wand abgeben.

Schwierig ist auch die Materialfrage. Die Neutronen aus der Deuterium-Tritium-Reaktion besitzen hohe Energie und durchdringen das Magnetfeld nahezu ungehindert. Bei der Kollision mit der Reaktorkonstruktion schädigen sie nach und nach die Kristallstruktur, verändern die mechanischen Eigenschaften und machen Materialien spröder.

Der Divertor ist besonders extremen Bedingungen ausgesetzt: Er nimmt einen Großteil der Wärmebelastung durch aus dem Plasma austretende Teilchen auf. Das Material muss viele Heiz- und Kühlzyklen überstehen, ohne zu zerfallen oder das Plasma durch Erosion zu verunreinigen.

Ein weiteres Problem ist Tritium. Da es in der Natur kaum vorkommt, muss ein Fusionskraftwerk seinen Brennstoff praktisch selbst erzeugen. Der umgebende Lithium-Blanket soll Neutronen absorbieren und neues Tritium produzieren - ein geschlossener Brennstoffkreislauf in solchem Maßstab ist jedoch noch nicht erprobt.

Auch die Komplexität der Anlage spielt bei den Kosten eine Rolle: Supraleitende Magnete brauchen Tieftemperatur-Kühlung, die Vakuumkammer starke Pumpen, das Plasma zusätzliche Heizsysteme, und die Wärme- und Neutronenbelastung erfordert teure Materialien und massive Schutzsysteme.

Warum gelten Tokamaks dennoch als zukunftsträchtig?

Das Interesse an Tokamaks ist ungebrochen, weil Kernfusion eine sehr hohe Energiedichte mit vergleichsweise wenig Brennstoff ermöglichen könnte. Deuterium kann aus Wasser gewonnen werden, Tritium perspektivisch aus Lithium im Reaktor selbst.

Die Fusionsreaktion unterscheidet sich grundlegend von der Spaltung: Fällt das Magnetfeld aus oder sinkt die Temperatur, stoppt die Fusion sofort - eine selbsterhaltende Kettenreaktion wie in klassischen Kernkraftwerken gibt es nicht.

Fusionsenergie ist jedoch nicht komplett abfallfrei. Der Neutronenfluss aktiviert die Reaktormaterialien, und Tritium erfordert strenge Kontrolle. Dennoch unterscheiden sich Art und Menge der radioaktiven Abfälle von der klassischen Kernenergie, und durch geeignete Materialwahl lässt sich der Anteil langlebiger Abfälle reduzieren.

Der entscheidende Vorteil der Tokamaks ist, dass ihre physikalischen Grundlagen bereits vielfach experimentell bestätigt wurden. Heute verschiebt sich die Fragestellung von "Kann man kontrollierte Fusion erreichen?" zu "Lässt sich daraus ein zuverlässiges, wartungsfreundliches und wirtschaftlich konkurrenzfähiges Kraftwerk machen?"

Fazit

Der Tokamak ist einer der ausgereiftesten Ansätze, um die Kernfusion der praktischen Stromerzeugung näherzubringen. Sein Prinzip basiert auf dem magnetischen Einschluss von extrem heißem Plasma, in dem Deuterium- und Tritium-Kerne verschmelzen und Energie freisetzen können.

Die größte Herausforderung liegt nicht mehr im Nachweis der Fusionsreaktion selbst, sondern darin, das Plasma lange genug einzuschließen, die Anlage vor Neutronen und Wärmelasten zu schützen, Tritium nachzuproduzieren und einen nachhaltigen Energieüberschuss zu erzielen.

Projekte wie ITER sollen zeigen, wie nah heutige Technologien an der Lösung dieser Aufgaben sind. Auch erfolgreiche Experimente bedeuten jedoch nicht den sofortigen Sprung zu kommerziellen Reaktoren - sie markieren vielmehr den Übergang von Laborphysik zu Ingenieurkunst der Kraftwerke von morgen.

Gelingt es, Tokamaks zuverlässig und wirtschaftlich sinnvoll zu betreiben, könnte die Kernfusion tatsächlich zu einer neuen, großen Quelle kohlenstoffarmer Energie werden. Bis dahin bleibt sie eine der ambitioniertesten und spannendsten Technologien auf dem Weg zur Energieversorgung der Zukunft.