Gold aus dem Fusionsreaktor – modernes Märchen oder Milchmädchenrechnung?

👉 Alchemisten träumten jahrhundertelang von Gold aus Blei. Computer-Nerds mit Laptop, Excel und PowerPoint haben es endlich geschafft – zumindest theoretisch.



⚠️ Warnhinweis:

Dieser Text enthält eine stark subjektive Meinung, bissigen Humor und ungebremste Chemiker-Perspektive.

Lesen Sie nur weiter, wenn Sie bereit sind, Fantasien mit Realität kollidieren zu lassen.

Weiterlesen auf eigene Gefahr.

Einleitung: Wenn das Einhorn durch die Medien galoppiert

Es gibt Nachrichten, die klingen wie aus dem Labor eines Alchemisten, der zu oft seine eigenen Lösemitteldämpfe eingeatmet hat. Neuestes Beispiel: Ein Startup will nicht nur den Fusionsreaktor zur Marktreife bringen, sondern gleich noch Gold damit produzieren. Also richtiges Gold. Aus Quecksilber. Mit Neutronen. Im Reaktor. Und natürlich: wirtschaftlich lohnend.

• „Im Reaktor erzeugbar: Kernfusion könnte Gold wertlos machen“ — n-tv
• „Start-up says it will use nuclear fusion to turn mercury into gold“ - The Times London
• “Startup claims it can make gold from mercury using fusion” — Economic Times (US Ausgabe)

Wer jetzt an Einhörner denkt, die Feenstaub pupsen, liegt nicht falsch. Ich bin kein Kernphysiker. Ich bin Chemiker. Aber rechnen kann ich. Und was ich bei dieser Idee erkenne, riecht – bzw. stinkt – gewaltig: nach PR, nach Wunschdenken, nach BWL-Magie mit PowerPoint.

Also: Lasst uns ein paar dieser Tagträume mal mit realen Zahlen konfrontieren. Ohne Goldstaub. Dafür mit Kernphysik auf Schulniveau und gesundem Menschenverstand.

„Hat jemand die E-Mail-Adresse dieses amerikanischen Startups?

Ich hätte da das perfekte Titelbild für ihren nächsten Geschäftsbericht. siehe oben



Teil 1: Der goldene Gigawatt-Reaktor – Rechnen statt Träumen

Der Fusionsreaktor soll im Idealfall eine thermische Leistung von 1 Gigawatt liefern. Klingt erst mal eindrucksvoll – ist aber vor allem eines: ein hervorragender Startpunkt für eine erste Abschätzung.

Rein rechnerisch stimmt das sogar. Nimmt man wirklich jedes einzelne Neutron aus dem Fusionsreaktor und lässt es treffsicher auf genau ein Quecksilberatom prallen – ohne Verluste, ohne Nebenreaktionen, gut ... okay, also auch ohne Physik – dann entstehen in einem 1-GW-Reaktor tatsächlich rund 3,6 Tonnen Gold pro Jahr.

Klingt märchenhaft? Ist es auch.

Fazit dieser großzügigen Milchmädchenrechnung:

Selbst im absolut unrealistischen Idealfall 100% Umsatz - hoffentlich lesen das hier keine anderen Chemiker, die lachen sich bunt - landen wir bei 3,6 Tonnen Gold – pro Jahr – pro Gigawattreaktor. Da scheint dann wenigstens die Excel-Tabelle genau zu rechen.

Teil 2: Als der Goldrausch die Redaktionen traf

Kaum war die Zahl „3600 Kilogramm Gold pro Jahr“ in der Welt, explodierte die Fantasie.

Nicht im Labor. Sondern in den Redaktionen.

Wirtschaftsredakteure, Technikportale, sogar traditionsreiche Tageszeitungen – alle griffen zur Tastatur, nicht zum Taschenrechner.

Da wurde spekuliert, ob die Goldpreise zusammenbrechen, ob Zentralbanken umdenken müssen, ob sich ganze Volkswirtschaften neu erfinden.

Ein Fusionsreaktor als Gamechanger der Weltwirtschaft?

Geschenkt.
Ein Fusionsreaktor, der ganz nebenbei noch Gold in Tonnagen produziert, als wäre er eine Schatzkammer mit Neutronenbeschuss?

Gedruckt. Geteilt. Kommentiert.

Und keiner – wirklich keiner – kam auf die Idee, das einmal gegenzurechnen.

Keine Fermi-Abschätzung, keine simple Mengenrechnung, kein Blick auf Reaktionsausbeuten, Halbwertszeiten oder Strahlenschutz.

Was bleibt:
Eine Vision, so schillernd wie Feenstaub. Und Redaktionen, die sich damit eingestaubt haben.
Dabei hätte ein einziger naturwissenschaftlich vorgebildeter Praktikant gereicht – und das Märchen wäre als solches erkannt worden.

Hinweis: Die folgenden Bilder zeigen die vollständige Rechnung als Fermi-Abschätzung. Wenn Sie keine Lust auf Zahlenkolonnen haben – überspringen Sie diesen Teil einfach.

Der Neutroneneinfangsquerschnitt – wo das Märchen leise wird

Bevor wir das Märchen endgültig zu dem machen, was es ist, wollen wir fair bleiben und noch einen kurzen Blick auf das werfen, was in der Reaktorphysik als neutrale, überprüfbare Größe gilt: den Neutroneneinfangsquerschnitt. Klingt technisch. Ist es auch.

Er beschreibt, vereinfacht gesagt, wie „groß“ sich ein Atom einem Neutron gegenüber macht – also, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Neutron tatsächlich mit dem gewünschten Atom reagiert.

Und hier wird es still. Denn bei schnellen Fusionsneutronen, wie sie im Deuterium-Tritium-Reaktor mit rund 14 MeV Energie (etwa 180 Millionen km/h) auftreten, ist dieser Querschnitt bei den meisten Isotopen – einschließlich Quecksilber – winzig. Viel kleiner als bei thermischen Neutronen.

Ein Fusionsneutron fliegt mit etwa 180 Millionen km/h – also rund 700 000-mal schneller als ein Porsche bei 250 km/h. Und jetzt stellen Sie sich vor, Sie sollen mit dieser Geschwindigkeit ein einzelnes Quecksilberatom treffen. Oder, anders gesagt: Haben Sie schon einmal versucht, mit 180 Millionen km/h in Ihrer Garage einzuparken? Genau. Das klappt nur im Märchen – oder in PowerPoint-Präsentationen.

Die überwiegende Mehrheit der Neutronen rauscht einfach durch das Material hindurch, als sei da gar nichts. Selbst ein perfekt konstruiertes Target wird in der Praxis nur einen winzigen Bruchteil der Neutronen überhaupt nutzen können. Und damit ist klar: Auch ohne Matrix, auch ohne Fremdatome – die 100 % bleiben eine Illusion.

Man könnte – so die leise Hoffnung – ja noch an der Zielgenauigkeit der Neutronen arbeiten. Schließlich sind sie schnell, neutral und oft ungehobelt unterwegs. Wenn es also gelänge, sie ein wenig zu zähmen – etwa durch gezielte Moderation, also Abbremsen – dann könnte man den Einfangsquerschnitt von Quecksilber-Isotopen erhöhen. Langsamere Neutronen haben eher eine Chance zu treffen. Der Effekt ist physikalisch bekannt und technisch bewiesen. In der Theorie jedenfalls.

Und tatsächlich: Mit thermischen Neutronen steigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Hg-Atom ein Neutron einfängt und sich in Richtung Gold transmutiert. Ein Hoffnungsschimmer also? Vielleicht.

Jetzt wenden wir uns dem Kern des Start-up-Märchens zu – dem Quecksilber. Dem Stoff, der Alchemisten schon vor Jahrhunderten verführt hat – und jetzt offenbar auch Gründer. Ein bei Raumtemperatur bereits flüssiges Metall, das im Inneren eines Fusionsreaktors bei mehreren Millionen Kelvin plötzlich stabil bleiben soll. Ohne zu verdampfen. Ohne auszutreten. Ohne verloren zu gehen. Wie das gelingen soll, bleibt das Geheimnis der Visionäre – oder des Einhorns.

Um Quecksilber überhaupt in den Neutronenfluss eines Reaktors zu bringen, muss es in einer festen Matrix gebunden werden. Und hier beginnt das eigentliche Problem: Eine Matrix besteht, wie der Name schon vermuten lässt, aus einem Verbund anderer Atome – also aus Fremdatomen. Und diese Fremdatome tun, was Atome unter Neutronenbeschuss nun einmal tun: Sie fangen ein, sie reagieren. Nur eben anders. Und meistens unbrauchbar für das Ziel, Gold zu erzeugen.

Damit verabschiedet sich auch die letzte Hoffnung auf eine 100 %-Ausbeute. Denn sobald das Quecksilber in eine reale Umgebung eingebettet wird, konkurriert es mit sämtlichen anderen Isotopen um die ohnehin knappen Neutronen. Und das Ergebnis ist kein Gold – sondern ein Haufen Aktivierungsprodukte, Materialveränderungen und ein chemisch wie radiologisch kontaminierter Mix, den kein Mensch als Rohstoff mehr anfassen möchte – außer vielleicht in einem Märchen.

Teil 3: Und wofür waren die Neutronen eigentlich gedacht?

Bevor wir die Neutronen ins Märchenland schicken, sollten wir uns erinnern, wofür sie in der Realität überhaupt gebraucht werden.

Denn die Neutronen, mit denen man angeblich Gold herstellen will, sind keine Spielkugeln für transmutationsträchtige Tagträume. Sie sind das Herzstück des Brennstoffkreislaufs.

In der klassischen Deuterium-Tritium-Fusion entsteht bei jeder Reaktion genau ein Neutron – und dieses Neutron hat eine klare Aufgabe:

Es soll auf Lithium treffen. Genauer gesagt auf Lithium-6, das im sogenannten Blanket um das Reaktorplasma herum angeordnet ist.

Dort läuft die entscheidende Reaktion ab:

6-Li + 𝑛 → 4-He + 3-H

Ein Lithium-6 Isotop fängt ein Neutron ein und zerfällt in ein Helium-4-Atom und ein Tritium-Atom (3-H).

Das Ergebnis: Tritium (3-H) der zweite Bestandteil des Fusionsbrennstoffs.

Ohne diese Reaktion steht der Reaktor nach kurzer Zeit still. Denn Tritium ist radioaktiv, hat eine kurze Halbwertszeit, ist in der Natur kaum verfügbar – und kann deshalb erst im Reaktor selbst erzeugt werden.

Fazit:

Wer Neutronen für die Golderzeugung abzweigt, macht den Ofen aus. Kein Gold, kein Strom – und schon gar keine Kernfusion.

Und damit ist auch die letzte Rechenspielerei entzaubert. Selbst wenn Quecksilber sich brav verhalten würde, selbst wenn alle Neutronen in Zeitlupe fliegen und zielgenau treffen könnten – sie stehen gar nicht zur Verfügung.

Nicht für Märchen, nicht für Fantasieprodukte – sondern für das, wofür der Reaktor gebaut wurde: Energie.

Und wenn man das ignoriert, bleibt vom Goldtraum nicht mehr als ein hübsch verpackter Denkfehler – mit Feenstaub und Schneegestöber.

Ich lese solche Zeitungsartikel inzwischen abends meinen Kindern vor.

Sie schlafen zwar nicht schneller ein als bei Grimms Märchen – aber sie lachen deutlich länger.

Teil 4: Apropos Märchen – mein Vater hat auch vorgelesen

Apropos Märchen: Mein Vater hat mir früher auch welche vorgelesen. 

Nicht nur Hans Christian Andersson oder Gebrüder Grimm aus einem Buch – sondern auch aus der Zeitung.

Damals stand da: „In zehn Jahren haben wir den ersten Fusionsreaktor auf der Erde.“

Das war vor 20 Jahren und 30 Jahre und ähem, 40 Jahren.

Seitdem kann man es regelmäßig lesen, so wie der Sommer auch jedes Jahr wiederkommt...

Immer wieder.

Die Technik ist kurz vor dem Durchbruch, das Plasma fast gezähmt, der Tokamak fast stabil.

Und in zehn Jahren… da ist es so weit. Ja, wirklich, jetzt aber ganz sicher… nächstes Jahr auch wieder.

Epilog: Zwischen Glaskugel, Rauch und Realität

Vielleicht klappt es ja irgendwann mit der Kernfusion. Vielleicht auch nicht.

Aber selbst wenn – Gold wird dabei ganz sicher nicht vom Reaktor hergestellt.

Was uns aber schon heute sicher weiterbringt, sind die Dinge, die wir längst beherrschen:

Solarzellen auf den Dächern, Windräder auf den Feldern, Speicher im Keller.

Sie liefern keinen Feenstaub, keine Einhornkotze und keinen Goldkessel am Ende vom Regenbogen, keine Schlagzeilen – aber verlässlich Strom.

Und wenn in 30 Jahren doch ein funktionierender Fusionsreaktor steht, dann lese ich die Märchen davon nicht mehr meinen Kindern, sondern vielleicht meinen Enkeln vor.
 

Aber wer weiß: Vielleicht haben wir dann tatsächlich den zweiten Fusionsreaktor in unserem Sonnensystem.
Der erste läuft ja schon seit ein paar Milliarden Jahren – und der Hersteller gibt sogar noch rund 4 Milliarden Jahre Garantie.



Und am besten: Wir kriegen dafür keine Rechnung.

Ich argumentiere bei der Nachhilfe nicht politisch – und auch hier nicht.

Natürlich habe ich meine Meinung. Vielleicht schimmert die manchmal durch.

Aber als Naturwissenschaftler verlasse ich mich lieber auf das, was messbar ist.

Ich kann den Stromfluss einer Windenergieanlage messen.

Ich kann die Leistung eines Solarmoduls bestimmen.

Ich kann als Chemiker die Stromaufnahme und -abgabe eines elektrochemischen Speichers berechnen.

(Nebenbei: Das nennt sich Akkumulator.)

Aber an einem Märchenreaktor etwas nachmessen?

Nicht solange der nicht existiert.

In meiner Nachhilfe gehört der Plausibilitäts-Check fest dazu:

Passt das Ergebnis überhaupt in den Definitionsbereich, sind Einheiten und Größenordnungen stimmig – und ergibt das Ganze physikalisch oder chemisch überhaupt Sinn?

3,6 Tonnen Gold pro Jahr bei stehendem Reaktor? Plausibilitätscheck: durchgefallen!

Wer lernen möchte, wie man solche Rechnungen versteht statt glaubt, findet hier mehr dazu:

👉 Chemie-Nachhilfe – verstehen statt auswendig lernen oder Chemie im Medizinstudium, aber ohne Fusion und Einhörner

Transparenz-Hinweis:

Niemand hat die Absicht, Alchemisten einfach auszulachen. Aber wenn Computer-Nerds anfangen, aus Quecksilber Gold zu machen, nehme ich mir einen Taschenrechner, ein Blatt Papier – und einen Stift.

... und überlasse der KI die Schreibarbeit.