Was ist eigentlich aus der „Kalten Fusion“ geworden?

Das Fazit nach fast zehn Jahren Forschung an dem Phänomen der kalten Fusion ist verhalten: Es wurden zwar Hunderte von Beispielen für die Erzeugung von Überschußenergie veröffentlicht und Dutzende von anomalen nuklearen Produkten entdeckt, aber inzwischen dominiert der Skeptizismus – nicht zuletzt wegen der systematischen Ausgrenzung der beteiligten Forscher.

Die „kalte Fusion“ lebt noch, aber sie kränkelt. Ihre Anhänger veranstalten regelmäßig Konferenzen, wie etwa die internationale Konferenz ICCF-7 in Vancouver (April 1998)1, das „Cold Fusion and New Energy Symposium“ in Manchester, New Hampshire (Oktober 1998)2 und die sechste russische Konferenz über „kalte nukleare Transmutationen“ in Dagomys (Anfang Oktober 1998)3. Weitere Konferenzen sind im Rahmen der regelmäßigen Zusammenkünfte verschiedener wissenschaftlicher Gesellschaften für das Jahr 1999 geplant. Ein sehr ausgewogener Artikel erschien in der Novemberausgabe des Magazins Wired, und Web-Seiten, die viele nützliche Informationen enthalten, wurden von dem „Alternative Energy Institute“ und dem „Institute for New Energy“ angelegt. Trotz des weitverbreiteten Skeptizismus zu diesem Thema werden langsam Informationen zugänglich.

Mehr als neun Jahre sind vergangen, seit die Professoren Stanley Pons und Martin Fleischmann die Wissenschaftsgemeinde mit der Behauptung, sie könnten eine Fusionsreaktion von Deuteronen in Palladiumdeuterit in Gang setzten, zuerst schockierten und später ärgerten.4 Dieser Prozeß wurde von Prof. Steven Jones5, der ebenfalls behauptete diese Reaktion zu sehen, „kalte Fusion“ getauft; später zog er jedoch seine Arbeiten zurück und widerrief die Ansprüche auf Erzeugung von Überschußenergie.

Wie steht es heute um diese Ansprüche?

Einerseits ist das Forschungsgebiet gewachsen, und es werden Beweise für eine Vielzahl von Kernreaktionen veröffentlicht; zusätzlich zur Fusion ist der Zweig der Transmutation entstanden. Folglich mußte der Name „kalte Fusion“ durch CANR ersetzt werden, das steht für „Chemically Assisted Nuclear Reactions“ („Unter chemischer Mithilfe ablaufende Kernreaktion“). Dadurch ist die Art der Umgebung besser beschrieben, in der man sich vorstellt, daß diese verschiedenartigen Kernreaktionen ablaufen.

Die aufgestellten Behauptungen werden durch eine wachsende Anzahl immer besserer und zunehmend reproduzierbarer Beobachtungen unterstützt, wobei die Ergebnisse (langsam) auch theoretisch durch sehr phantasievolle Prozesse erklärt werden können.6789

Andererseits wurden alle größeren, gut finanzierten Studien zu diesem Thema eingestellt. Die Untersuchungen des EPRI (Electric Power Research Institute) bei SRI (Stanford Research International) wurden eingestellt; das von der japanischen Regierung finanzierte Zentrum für Wasserstoffenergie (NHE) in Sapporo (Hokkaido) wurde aufgelöst; das von der japanischen Firma Technova finanziell unterstützte Laboratorium in Frankreich, an dem Pons und Fleischmann arbeiteten, wurde geschlossen; die japanische Unterstützung für die Arbeiten am SRI wurde beendet, und die Arbeiten am italienischen ENEA in Frascati wurden zusammengestrichen.

Fleischmann ist nach England zurückgekehrt, und Pons ist als französischer Staatsbürger in Frankreich geblieben.10 Es könnte scheinen, als seien die Versuche gescheitert, mit denen die auf diesem Feld aufgestellten Behauptungen bewiesen werden sollten, und das ganze Forschungsgebiet sei als „schlechte Wissenschaft“ auf dem Müll gelandet, was viele Kritiker ohnehin für längst überfällig hielten. Wie können diese beiden sich widerstreitenden Realitäten zusammenpassen?

In Warteposition

Zuerst müssen wir berücksichtigen, daß alle großen Forschungsanstrengungen auf diesem Gebiet mit der Erwartung auf eine leichte Demonstrierbarkeit des Effekts und der schnellen Entwicklung wirtschaftlicher Produkte unternommen wurden. Dieses ist nicht eingetreten. In dem Maße, wie die Methoden zur Erzeugung des Effekts unzuverlässig blieben, wurden die Skeptiker gestärkt, die weitere Geldmittel für neue Forschungsansätze unterbanden, und Veröffentlichungen, die über die ursprünglichen Ansätze hinausgingen, stoppten.

Zweitens war das Fehlen eines klar erkennbaren Weges zur Kommerzialisierung der Ergebnisse selbst für Unterstützer der Forschung ein schwerwiegendes Argument dafür, erst die Ergebnisse der Grundlagenforschung abzuwarten, bevor man zusätzliche Gelder riskierte.

Wir sind jetzt in einer Warteposition. Es wurde bewiesen, daß das Phänomen wirklich existiert; in Wirtschafts- und Regierungsinstitutionen ist aber nicht genügend Wille vorhanden, die nächste Stufe der Erforschung dieser Phänomene in Angriff zu nehmen. Die lautstarken Skeptiker haben mit ihren Behauptungen von „schlechter Wissenschaft“ das ganze Feld so stigmatisiert, daß nur wenige es wagen, mit dieser Methode der Einleitung von Kernreaktionen in Verbindung gebracht zu werden.

Wieso war es so schwer, dieses Phänomen auf Abruf so deutlich zum Vorschein treten zu lassen, wie es für die wissenschaftliche Anerkennung nötig gewesen wäre?

Einige der neun bekannten Methoden (siehe Tabelle1), mit denen anomale Kernreaktionen in Gang gesetzt werden können, lassen sich gut reproduzieren. Zum Beispiel erzeugt die ultrasonische Methode (siehe auch die Erläuterungen auf Seite …) leicht Helium und Überschußwärme, wenn sie nur richtig angewandt wird.11 Verschiedene Methoden erzeugen routinemäßig Transmutationsprodukte.1213

Methoden, mit denen der CANR-Effekt erzeugt wird

  • Elektrolyse in Flüssigkeiten
  • Plasmaentladungen zwischen Feststoffen innerhalb von Flüssigkeiten
  • Gasreaktionen mit Mikrokristallen
  • Elektrische Entladungen in Gasen bei geringem Druck
  • Phononenleitung durch Halbleiter
  • Kavitation (ultrasonisch)
  • Mechanische Veränderungen mit Mikrobruchbildung
  • Plötzliche Dekomposition von Hydriden
  • Biologische Systeme

Die Skeptiker haben sich jedoch in der Vergangenheit auf die elektrolytische Methode, wie sie von Fleischmann und Pons ursprünglich benutzt wurde, gestürzt. Diese Methode hatte oft keinen Erfolg, weil die Eigenschaften des Palladiums, in dem der Effekt auftritt, nicht gleichförmig und einfach herzustellen sind. Nur sehr wenige Palladiumproben, welche nicht brechen, wenn sie mit hohen Konzentrationen von Deuterium beladen werden, sind geeignet.14 Die Abwesenheit gewisser Verunreinigungen, wie etwa Kohlenstoff und Sauerstoff, sowie die Anwesenheit gewisser anderer Verunreinigungen, wie etwa Silber und Bor, stellten sich als wichtig für den Erfolg dieser Experimente heraus. Am wichtigsten ist der Zustand der Palladiumoberfläche, an der die Kernreaktionen tatsächlich ablaufen.1516 All diese Informationen wurden erst langsam gesammelt, sie wurden jedoch leider oft nicht von denen genutzt, die die Versuche zu wiederholen versuchten.

Roger Stringham (rechts) auf dem ICCF-7 in Vancouver, April 1998. Foto: Edmund Storms

So hat zum Beispiel das oben erwähnte NHE-Laboratorium in Japan viele dieser wichtigen Variablen nicht berücksichtigt. Infolgedessen stellte sich später heraus, daß ein Großteil des untersuchten Palladiums gar nicht die notwendige hohe Deuteriumkonzentration aufnehmen konnte.

Zu allem Übel versäumten viele Forscher, die diese Versuche nachmachten, die notwendigen Voraussetzungen genau zu erfüllen, und zogen es statt dessen vor, ihren eigenen Weg zu gehen. Wenn die Arbeiten jedoch korrekt gemacht wurden, wie etwa in Frankreich, wo die Vorgaben von Fleischmann und Pons genau beachtet wurden, waren die Versuche völlig erfolgreich.17

Palladium und Physik

Wir wissen heute, daß viele der Fehlschläge beim Versuch, die ursprünglichen Versuche von Fleischmann-Pons zu wiederholen, durch die schlechte Qualität des verwendeten Palladiums verursacht wurden und daran, daß ungeeignete Prozeduren angewandt wurden. Warum hatte dieses Wissen nur eine geringe Auswirkung auf die allgemeine Einstellung zu dieser Forschung?

Wenn das Vorhandensein von Kernreaktionen behauptet wird, dann fühlen sich Physiker sofort aufgerufen, geeignete Methoden zur Deutung dieser Reaktionen vorzuschlagen. Leider ist jedoch für dieses einflußreiche Gebiet der Physik auch eine sehr beschränkte Sichtweise der Natur charakteristisch. Wenn Physiker Kernprozesse untersuchen, dann sind diese normalerweise unabhängig von den sie umgebenden Materialien. Zum Beispiel die Kernspaltung; sie läuft ganz unabhängig davon ab, worin das zu spaltende Uran oder Plutonium sich befindet. Die thermonukleare Fusion läuft in heißen Plasmen ab, einem gasförmigen, sehr heißen Zustand der Materie. Mit verschiedenen Strahlungsdetektoren läßt sich diese Reaktion leicht nachweisen.

Folglich ignorieren Physiker im allgemeinen die Natur des Palladiums und bestehen statt dessen darauf, nach Strahlung Ausschau zu halten. Sie meinen, jedes alte Stück Palladium sollte genügen. Und schließlich sollte es diese Reaktionen – der akzeptierten Theorie entsprechend – ja eigentlich ohnehin gar nicht geben. Wieso sollte man deshalb auf kleine Unterschiede des Palladiums großes Augenmerk legen?

Nachdem viele frustrierende Untersuchungen vorgenommen wurden, gibt jeder gerne zu, daß ohnehin, selbst wenn Überschußenergie nachgewiesen wird, sehr wenig Strahlung gemessen werden kann. Daß heißt nicht, daß keine Strahlung erzeugt wird. Aber das wenige, das man sieht, muß erklärt und darf nicht einfach ignoriert werden, wie das heute getan wird. Die Physiker ziehen einfach die Schlußfolgerung, die angeblichen Kernreaktionen fänden nicht statt und die Wärme sei nicht nuklearen Ursprungs.

Mit der Überzeugung, daß die große Menge an Wärme, die in diesen Versuchen entsteht, angeblich nicht von Kernreaktionen stammen kann, erlosch bei vielen Physiker das Interesse an dieser Forschung. Schließlich ist die Kalorimetrie kein besonders interessantes Gebiet und bisweilen mit Fehlern behaftet, welche ihrer Meinung nach für die angebliche Überschußwärme verantwortlich zu machen wäre. Da es die Physik ist, welche heute in der Wissenschaft das Sagen hat, führte dieses Vorurteil dazu, daß die Implikationen der CANR für die Materialforschung völlig ignoriert wurden.

Der Autor Dr. Edmund Storms bei einem Vortrag auf dem Cold Fusion and New Energy Symposium im Oktober 1998. Foto: Infinite Energy

Natürlich wurden Einflüsse der Ausglühtemperatur und -zeit des Palladiums untersucht, es wurde Palladium mit verschiedenen Verunreinigungen ausprobiert, es wurden unterschiedliche Prozeduren verwandt, um den elektrolytischen Strom zu erzeugen. Diese Untersuchungen kratzen jedoch kaum an der Oberfläche des potentiellen Forschungsgebietes, und die Auswirkungen, welche Veränderungen dieser Parameter auf die Eigenschaften des Palladiums und seine Zusammensetzung mit Wasserstoff haben, ignorieren sie völlig. Dadurch wurde die Möglichkeit, aktives Palladium zu finden, verbaut. In der Zwischenzeit behaupten die meisten Physiker, derartige Fragen und Arbeiten seien für die Reproduzierbarkeit der Experimente ohnehin irrelevant, da die fehlende Reproduzierbarkeit ihren Grund in Wirklichkeit darin habe, daß Kernreaktionen nicht stattfänden und auf diese Weise nicht in Gang gesetzt werden könnten.18

Ein frustrierendes Problem

Wo stehen wir nun? Wir sind mit einem frustrierenden Problem konfrontiert. Hunderte Beispiele für die Erzeugung von Überschußenergie wurden veröffentlicht; Dutzende von anomalen nuklearen Produkten wurden entdeckt; eine Reihe unabhängiger Messungen von Wärme- und Heliumerzeugung beweisen ein klares und quantitatives Verhältnis dieser beiden Produkte,19 Verhältnisse zwischen bestimmten Eigenschaften des Palladiums und der Wärmeerzeugung wurden demonstriert;202122 die meisten Fehler wurden auf ein insignifikantes Niveau gesenkt; einige wenige Methoden sind völlig reproduzierbar, und schließlich wächst auch das theoretische Verständnis.

Trotz all dieser Unterstützung dominiert der Skeptizismus auf diesem Gebiet; Aufsätze, die die Behauptungen unterstützen, werden üblicherweise für die Veröffentlichung abgelehnt, und Patente werden von der kerntechnischen Abteilung des US-Patentamtes immer noch abgewiesen. Als vernünftiger Mensch fragt man sich: „Was ist nötig, um diese wissenschaftliche Voreingenommenheit zu ändern?“

Was ist nur aus der Idee der freien Forschung geworden? Hat die Wissenschaft ihr Wesen verloren?

Edmund Storms schied 1991 aus dem Nationalen Laboratorium Los Alamos in New Mexico aus, wo er 32 Jahre lang gearbeitet hatte. Seine Tätigkeitsgebiete waren das nukleare Raumfahrtprogramm SP100 und andere Programme für den kerntechnischen Antrieb von Raumfahrzeugen.

Fußnote(n)

  1. E. K. Storms, „The 7th International Conference on Cold Fusion, The Latest Word about Cold Fusion,“ 21st Century Science & Technology, Summer 1998, p. 15.[↩]
  2. „Cold Fusion and New Energy Symposium,“ sponsored by Infinite Energy magazine, Manchester, N.H., Oct. 11, 1998.[↩]
  3. Sechste russische Konferenz über kalte nukleare Transmutationen, 28. Sept. – 5. Okt. 1998, Dagomys (nahe Sochi), Rußland. Über folgende Themen wurde diskutiert: 1. Experimentelle Forschung über kalte Fusion und nukleare Transmutation; 2. Theoretische Modelle der kalten Fusion und nuklearen Transmutation; und 3. Angewandte Technologien und Anlagen für die kalte Fusion.[↩]
  4. M. Fleischmann and S. Pons, „Electrochemically Induced Nuclear Fusion of Deuterium,“ J. Electroanal. Chem., Vol. 261 (1989) p. 301; M. Fleischmann and S. Pons, „Calorimetry of the Pd-D2O System: From Simplicity Via Complications to Simplicity,“ Phys. Lett. A, Vol. 176 (1993) p. 118; S. Pons, and M. Fleischmann, „Calorimetric Measurements of the Palladium/Deuterium System: Fact and Fiction,“ Fusion Technol., Vol. 17 (1990), p. 669.[↩]
  5. S. E. Jones, E. P. Palmer, J. B. Czirr, D. L. Decker, G. L. Jensen, J. M. S. Thorne, F. Taylor, and J. Rafelski, „Observation of Cold Nuclear Fusion in Condensed Matter,“ Nature, Vol. 338 (1989), p. 737.[↩]
  6. E. K. Storms, „Review of Experimental Observations about the Cold Fusion Effect,“ Fusion Technol., Vol. 20 (1991), p. 433[↩]
  7. E. K. Storms, „Cold Fusion Revisited,“ Infinite Energy, Vol. 4, No. 21, (1998), p. 16.[↩]
  8. E. K. Storms, „A Review of the Cold Fusion Effect“ J. Sci. Exploration, Vol. 10, No. 2 (1996), p. 185.[↩]
  9. E. K. Storms, „Cold Fusion, An Outcast of Science,“ 21st Century Science & Technology, Winter 1997/1998, p. 19.[↩]
  10. Charles Platt, „What if Cold Fusion is Real?,“ Wired, Nov. 1998, p. 172.[↩]
  11. R. Stringham and R. George[↩]
  12. G. H. Miley, M. J. Name, J. A. Williams, J. A. Patterson, J. Nix, D. Cravens, and H. Hora, „Quantitative Observation of Transmutation Products Occurring in Thin-Film Coated Microspheres During Electrolysis,“ The Sixth International Conference on Cold Fusion, Progress in New Hydrogen Energy, (Ed. M. Okamoto), Oct. 13-18, 1996, Hokkaido, Japan, Vol. 2, p. 629.[↩]
  13. T. Mizuno, T. Ohmori, T. Akimoto, K. Kurokawa, M. Kitaichi, K. Inoda, K. Azumi, S. Simokawa and M. Enyo, „Isotopic Distribution for the Elements Evolved in Palladium Cathode after Electrolysis in D2O Solution,“ The Sixth International Conference on Cold Fusion, Progress in New Hydrogen Energy, (Ed. M. Okamoto) Oct. 13-18, 1996, Hokkaido, Japan, Vol. 2, p. 665. T. Mizuno, K. Inoda, T. Akimoto, K. Azumi, M. Kitaichi, K. Kurokawa, T. Ohmori and M. Enyo, „Formation of 197Pt Radioisotopes in Solid State Electrolyte Treated by High Temperature Electrolysis in D2 Gas,“ Infinite Energy, Vol. 1, No. 4 (1995), p. 9.[↩]
  14. E. K. Storms, „A Study of Those Properties of Palladium that Influence Excess Energy Production by the ‚Pons-Fleischmann‘ Effect,“ Infinite Energy, Vol. 2, No. 8 (1996), p. 50.[↩]
  15. E. K. Storms, „Formation of beta-Pd-D Containing High Deuterium Concentration Using Electrolysis of Heavy-Water,“ J. Alloys and Compounds, Vol. 268 (1998), p. 89.[↩]
  16. E. K. Storms, „The Nature of the Energy-Active State in Pd-D,“ Infinite Energy, Vol. 1, Nos. 5–6 (1996), p. 77.[↩]
  17. G. Lonchampt, „Reproduction of Fleischmann and Pons Experiments,“ The Sixth International Conf. on Cold Fusion, Progress in New Hydrogen Energy, (Ed. M. Okamoto) Oct. 13–18, 1996, Hokkaido, Japan, Vol. 1, p. 113.[↩]
  18. G. Lonchampt, J.-P. Biberian, L. Bonnetain and J. Delepine, „Excess Heat Measurement with Pons and Fleischmann Type Cells,“ Proc. of the Seventh International Conference on Cold Fusion, April 19–24, 1998, Vancouver, p. 202. (publ. by ENECO, Salt Lake City).[↩]
  19. E. K. Storms. Siehe Anmerkung 1.[↩]
  20. E. K. Storms. Siehe Anmerkung 16.[↩]
  21. M. McKubre, B. Bush, S. Crouch-Baker, A. Hauser, N. Jevtic, S. Smedley, M. Srinivasan, F. Tanzella, M. Williams, and S. Wing, „Loading, Calorimeteric and Nuclear Investigation of the D/Pd System,“ Proc. Fourth International Conference on Cold Fusion, Lahaina, Maui, Dec. 6–9, 1993. EPRI TR-104188-V1 (1994), published by Electric Power Research Institute 3412 Hillview Ave., Palo Alto, CA 94304, Vol. 1, p. 5.

    M. C. H. McKubre, S. Crouch-Baker, F. L. Tanzella, S.I. Smedley, M. Williams, S. Wing, M. Maly-Schreiber, R. C. Rocha-Fiho, P. C. Searson, J. G. Pronko, and D. A. Kohler, „Development of Advanced Concepts for Nuclear Processes in Deuterated Metals,“ Final Report, EPRI TR-104195, Aug. 1994.[↩]

  22. A. De Ninno, A. Frattolillo, V. Violante, and F. Scaramuzzi, „Cold Fusion at ENEA Frascati: Progress Report,“ Proc. Seventh International Conference on Cold Fusion, April 19–24, 1998, Vancouver, published by ENECO, Salt Lake City (1998), p. 108.[↩]