{"id":78184,"date":"2024-10-31T11:45:09","date_gmt":"2024-10-31T11:45:09","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/unkategorisiert\/fortschritte-in-der-kernfusion-dank-ki\/"},"modified":"2024-12-05T09:56:26","modified_gmt":"2024-12-05T09:56:26","slug":"fortschritte-in-der-kernfusion-dank-ki","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/de\/energie-stromversorgung\/fortschritte-in-der-kernfusion-dank-ki\/","title":{"rendered":"Fortschritte in der Kernfusion dank KI"},"content":{"rendered":"\n

Angesichts der Folgen des Klimawandels versuchen immer mehr L\u00e4nder, aus fossilen Energien auszusteigen und stattdessen auf <\/em>erneuerbare Energiequellen<\/em><\/a> wie Sonne oder Wind zu setzen. Diese sind jedoch volatil, da die Stromerzeugung wetterabh\u00e4ngig ist. Eine l\u00fcckenlose Energieversorgung kann daher nur mit sehr grossem Aufwand von Speichertechnologien sichergestellt werden. Die Kernfusion, hingegen, ist nicht nur CO2-frei und grundlastf\u00e4hig, sondern im Vergleich zur Kernspaltung auch sicherer und deshalb f\u00fcr viele der Hoffnungstr\u00e4ger als Energiequelle der Zukunft.\u00a0<\/em><\/p>\n\n

Wie in vielen anderen Bereichen, gewinnt KI<\/a> auch in der Fusionsforschung an Bedeutung. Forschende der Princeton University und des Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) des US-Energieministeriums nutzen k\u00fcnstliche Intelligenz<\/a>, um ein Hochleistungsplasma ohne Instabilit\u00e4ten<\/a> aufrechtzuerhalten. Dadurch hebt KI die Kernfusion auf die n\u00e4chste Stufe.\u00a0<\/p>\n\n

Das ist ein wichtiger Schritt in eine Zukunft, in der Kernfusion eine saubere Energiequelle ist und einen wichtigen Beitrag zur weltweiten Umstellung auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit leistet.<\/p>\n\n

Was ist Kernfusion?<\/h2>\n\n

Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO)<\/a> definiert die Kernfusion als Prozess, bei dem zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Kern verschmelzen. In der Natur ist die Fusion die Energiequelle von Sonne und Sternen. Der Prozess findet im Plasma statt, einem Materiezustand, der aus positiv geladenen Ionen und freien Elektronen besteht. Wissenschaftler arbeiten schon seit l\u00e4ngerem daran, ein Plasma auf der Erde zu erzeugen und zu kontrollieren.<\/p>\n\n

Um die Kernfusion auf der Erde zu erreichen, m\u00fcssen die Bedingungen in den Sternen nachgebildet werden. Dazu werden donutf\u00f6mige Fusionsanlagen, sogenannte Tokamaks<\/a>verwendet, um ultraheisses Plasma mit starken Magneten einzuschliessen und zu steuern und so kontrollierte Fusionsreaktionen unter irdischen Bedingungen zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n

Die Rolle der KI bei der Kernfusion<\/h2>\n\n
\"\"<\/figure>\n\n

KI-gesteuerte Plasmakontrolle und -optimierung<\/h3>\n\n

Die Anwendung von KI in der Fusionsforschung hat die Plasmakontrolle und -optimierung erheblich verbessert. Princeton Engineering verwendet KI, um Plasmainstabilit\u00e4ten, insbesondere Tearing-Mode-Instabilit\u00e4ten, anzugehen, die zurzeit ein wesentliches Hindernis f\u00fcr eine erfolgreiche Energiebilanz der Kernfusion sind. KI-Modelle sind nun in der Lage, m\u00f6gliche Plasmainstabilit\u00e4ten bis zu 300 Millisekunden im Voraus zu erkennen,<\/a> da sie von Experten anhand fr\u00fcherer experimenteller Daten trainiert wurden. Dadurch k\u00f6nnen die Plasmaparameter so eingestellt werden, dass die f\u00fcr erfolgreiche Fusionsreaktionen erforderliche Stabilit\u00e4t erhalten bleibt.<\/p>\n\n

Verbesserung von Sicherheit und Effizienz in Fusionsreaktoren<\/h3>\n\n

KI spielt eine Rolle bei der Verbesserung der allgemeinen Sicherheit und Effizienz von Fusionsreaktoren und geht \u00fcber die Plasmakontrolle hinaus. KI-Systeme sind in der Lage, Probleme in Kernfusionssystemen zu erkennen und zu diagnostizieren<\/a>, was einen wesentlichen Beitrag zur vorausschauenden Wartung leistet und die Sicherheitsprotokolle verbessert. Dar\u00fcber hinaus werden die Konstruktion von Fusionsreaktoren, die Auswahl der Materialien und sogar die Echtzeit\u00fcberwachung und -steuerung des Fusionsreaktionsprozesses mithilfe von KI-Technologien optimiert, was die Betriebseffizienz erh\u00f6ht und die Wartungskosten senkt<\/p>\n\n

Beschleunigung der Fusionsforschung durch KI-Innovationen<\/h3>\n\n

Die KI wird in der Kernfusionsforschung eingesetzt, um die Entwicklung praktischer L\u00f6sungen f\u00fcr die Kernfusionsenergie zu beschleunigen und die bestehende Technologie zu verbessern. Programme wie \u201eAI for Fusion\u201c der IAEO<\/a> sollen die Fusionsforschung und -entwicklung beschleunigen, indem sie ein Forum f\u00fcr die Zusammenarbeit und Kreativit\u00e4t der Beteiligten bieten. Laut CNN<\/a> nutzen Unternehmen wie Tokamak Energy und Commonwealth Fusion Systems KI, um kleine, erschwingliche Fusionsreaktoren zu bauen und Verbesserungen bei wichtigen Komponenten wie Hochtemperatursupraleitern voranzutreiben. Damit steigt die Hoffnung auf eine Zukunft, in der die Kernfusion als saubere, nachhaltige und effiziente Energiel\u00f6sung weithin verf\u00fcgbar ist.<\/p>\n\n

Herausforderungen, die es noch zu bew\u00e4ltigen gibt<\/h2>\n\n

Plasmainstabilit\u00e4ten und Materialprobleme<\/h3>\n\n