Wie entsteht die Energie der Sonne?

Die Frage beschäftigt die Menschheit bereits viele Jahrhunderte. Leuchtkraft und Energie der Sonne waren schon immer ein Mysterium. Noch bis zum Ende des 19. Jahrhunderts dachte man, Energiequelle der Sonne sei Kohle. Selbst bei der Größe der Sonne wäre diese Kohle bereits nach 6000 Jahren verbrannt und bereits lange erloschen. Heute weiß man, dass es sich um Kernfusion handelt.

Die Idee kam Wissenschaftlern im 20. Jahrhundert, als Kernkraft entwickelt wurde. Bei der Sonne handelt es sich nämlich ebenfalls um ein Kernkraftwerk, das die Energie aus der umgekehrten Reaktion gewinnt. Kernkraftwerke auf der Erde erzeugen Energie, indem Atomkerne zerstrahlt werden.

Wie läuft Kernfusion ab?

Bei der Kernfusion wird Wasserstoff aus dem Inneren der Sonne bei enormem Druck und extrem hohen Temperaturen, so stark komprimiert, dass es zur Kernfusion kommt und Helium freigesetzt wird. Diese chemische Reaktion verläuft stark exotherm, das bedeutet, dass mehr Energie freigesetzt wird, als für diesen Vorgang aufgewendet wird. "Fusion" beschreibt in diesem Zusammenhang, die frei werdende überschüssige Energie, die freigesetzt wird, wenn die energiereicheren Wasserstoff-Kerne zu Helium-Kernen werden. Diese Energie wird teilweise von der Sonne direkt wieder genutzt, um den Prozess fortzuführen, ein anderer Teil, wird als Energie ins All abgestrahlt. Licht und Wärme entstehen dabei allerdings nicht durch Verbrennung, wie man sie von der Erde her kennt. Für ein "Feuer" ist immer auch Sauerstoff nötig, den es im All nicht gibt.

Wasserstoff als endliches Element

Nach dieser Erklärung liegt der Gedanke nahe, dass sich dieser Prozess nicht stoppen lässt, da immer mehr Energie produziert wird, ohne diese effektiv zu verbrauchen. Das wäre korrekt, wenn man Wasserstoff als unendliche Quelle ansehen würde und auch wenn die Vorkommen enorm sind, so ist irgendwann der Wasserstoff doch erschöpft. Wird ein bestimmter Punkt unterschritten, wird die Sonne ein Stück weit in sich zusammenfallen. Bis die Gravitation wieder so groß geworden ist, und damit auch der Druck im Inneren steigt, bis die Kernfusion erneut angestoßen wird. Diesmal dann mit Helium als Ausgangsmaterial, das sich über Millionen Jahre in der Sonne angereichert hat. Dies wird die Erde und dann darauf bestehendes Leben allerdings nicht mehr erleben, denn bis dahin wird die Sonne sich so stark ausgedehnt haben, dass sie einfach verschluckt wurde.

Kernfusion als Energiequelle für die Menschen

Die theoretische Forschung dazu ist bereits seit Jahrzehnten in Arbeit. Allerdings stellt die Beherrschbarkeit einer solchen Energie noch für Probleme auf. Ein erster Testreaktor soll 2025 die ersten Versuche durchführen, ob es überhaupt möglich ist, eine solche Energiequelle zu schaffen.