Die Geschichte des Uranprojekts des Dritten Reiches, wie sie üblicherweise dargestellt wird, erinnert mich persönlich sehr an ein Buch mit zerrissenen Seiten. All dies erscheint als eine Geschichte kontinuierlicher Misserfolge und Misserfolge, ein Programm mit unklaren Zielen und einer Verschwendung wertvoller Ressourcen. Tatsächlich wurde eine Art Narrativ über das deutsche Atomprogramm aufgebaut, das unlogisch ist, in dem es erhebliche Widersprüche gibt, das aber energisch aufgezwungen wird.
Einige Informationen, die wir in Veröffentlichungen finden konnten, darunter auch vergleichsweise neuere Studien zur Geschichte der deutschen militärtechnischen Entwicklung, erlauben uns jedoch, das deutsche Uranprojekt ganz anders zu betrachten. Die Nazis waren vor allem an einem kompakten Leistungsreaktor und thermonuklearen Waffen interessiert.
Leistungsreaktor
Günther Nagels umfangreiches und deutsch klingendes Werk "Wissenschaft für den Krieg", mehr als tausend Seiten basierend auf reichhaltigem Archivmaterial, liefert sehr interessante Informationen darüber, wie sich Physiker des Dritten Reiches die Nutzung der Atomenergie vorstellten. Das Buch beschäftigt sich hauptsächlich mit der Geheimarbeit der Forschungsabteilung des Department of Land Armaments, in der auch an der Kernphysik gearbeitet wurde.
Seit 1937 forschte Kurt Diebner in dieser Abteilung auf dem Gebiet der Auslösung von Sprengstoffdetonationen durch Strahlung. Noch bevor im Januar 1939 die erste künstliche Uranspaltung durchgeführt wurde, versuchten die Deutschen, die Kernphysik auf militärische Angelegenheiten anzuwenden. Die Abteilung Landrüstung interessierte sich sofort für die Uranspaltungsreaktion, die das deutsche Uranprojekt ins Leben rief und zunächst den Wissenschaftlern die Aufgabe stellte, die Anwendungsgebiete der Atomenergie zu bestimmen. Den Auftrag erteilte Karl Becker, Leiter der Abteilung Landrüstung, Präsident des Reichsforschungsrates und General der Artillerie. Die Anweisung erfüllte der theoretische Physiker Siegfried Flyugge, der im Juli 1939 einen Bericht über die Nutzung der Atomenergie verfasste, auf das enorme Energiepotential des spaltbaren Atomkerns aufmerksam machte und sogar eine Skizze einer „Uranmaschine“anfertigte, die ist ein Reaktor.
Der Bau der „Uranmaschine“bildete die Grundlage des Uranprojekts des Dritten Reiches. Die Uran-Maschine war ein Prototyp eines Leistungsreaktors, kein Produktionsreaktor. Meist wird dieser Umstand im Rahmen der hauptsächlich von den Amerikanern geschaffenen Erzählung über das deutsche Atomprogramm entweder ignoriert oder massiv unterschätzt. Das Thema Energie war für Deutschland unterdessen das wichtigste Thema aufgrund der akuten Ölknappheit, der Notwendigkeit, Treibstoff aus Kohle herzustellen, und erheblicher Schwierigkeiten bei der Förderung, dem Transport und der Verwendung von Kohle. Daher hat sie der allererste Blick auf die Idee einer neuen Energiequelle sehr inspiriert. Gunther Nagel schreibt, dass sie die "Uranmaschine" als stationäre Energiequelle in der Industrie und im Heer nutzen sollte, um sie auf großen Kriegsschiffen und U-Booten zu installieren. Letzteres war, wie aus dem Epos der Atlantikschlacht hervorgeht, von großer Bedeutung. Der U-Boot-Reaktor verwandelte das Boot von einem Tauchboot in ein echtes Unterwasserschiff und machte es viel weniger anfällig für U-Boot-Abwehrkräfte der Gegner. Das Atomboot musste nicht auftauchen, um die Batterien aufzuladen, und seine Einsatzmöglichkeiten wurden nicht durch die Brennstoffversorgung eingeschränkt. Sogar ein einziges Atomreaktorboot wäre sehr wertvoll.
Das Interesse deutscher Konstrukteure am Kernreaktor beschränkte sich jedoch nicht darauf. Die Liste der Maschinen, auf denen sie den Reaktor installieren wollten, umfasste zum Beispiel Panzer. Im Juni 1942 diskutierten Hitler und Reichsrüstungsminister Albert Speer ein Projekt für ein "großes Kampffahrzeug" mit einem Gewicht von etwa 1.000 Tonnen. Offenbar war der Reaktor speziell für diese Art von Tank bestimmt.
Außerdem interessierten sich die Raketenwissenschaftler für den Kernreaktor. Im August 1941 beantragte das Forschungszentrum Peenemünde die Möglichkeit, die „Uranmaschine“als Raketenantrieb einzusetzen. Dr. Karl Friedrich von Weizsäcker antwortete, dass dies möglich sei, aber mit technischen Schwierigkeiten konfrontiert sei. Reaktionsschub kann mit den Zerfallsprodukten eines Atomkerns oder mit einer Substanz erzeugt werden, die durch die Hitze eines Reaktors erhitzt wird.
Die Nachfrage nach einem Kernreaktor war also groß genug für Forschungsinstitute, Gruppen und Organisationen, um in diese Richtung zu arbeiten. Bereits Anfang 1940 begannen drei Projekte zum Bau eines Kernreaktors: Werner Heisenberg am Kaiser-Wilhelm-Institut in Leipzig, Kurt Diebner am Lehrstuhl für Landrüstung bei Berlin und Paul Harteck an der Universität Hamburg. Diese Projekte mussten die verfügbaren Vorräte an Urandioxid und Schwerwasser untereinander aufteilen.
Den vorliegenden Daten nach zu urteilen, konnte Heisenberg Ende Mai 1942 den ersten Demonstrationsreaktor montieren und in Betrieb nehmen. 750 kg Uranmetallpulver wurden zusammen mit 140 kg schwerem Wasser in zwei fest verschraubte Aluminiumhalbkugeln gegeben, dh in eine Aluminiumkugel, die in einen Behälter mit Wasser gegeben wurde. Das Experiment verlief zunächst gut, es wurde ein Überschuss an Neutronen festgestellt. Aber am 23. Juni 1942 begann der Ball zu überhitzen, das Wasser im Behälter begann zu kochen. Der Versuch, den Ballon zu öffnen, war erfolglos, am Ende explodierte der Ballon und verstreute Uranpulver im Raum, das sofort Feuer fing. Das Feuer konnte mit großer Mühe gelöscht werden. Ende 1944 baute Heisenberg in Berlin einen noch größeren Reaktor (1,25 Tonnen Uran und 1,5 Tonnen schweres Wasser) und im Januar-Februar 1945 baute er einen ähnlichen Reaktor im Kellergeschoss von Haigerloch. Heisenberg gelang es, eine ordentliche Neutronenausbeute zu erzielen, jedoch keine kontrollierte Kettenreaktion.
Diebner experimentierte sowohl mit Urandioxid als auch mit Uranmetall und baute von 1942 bis Ende 1944 in Gottow (westlich des Versuchsgeländes Kummersdorf, südlich von Berlin) vier Reaktoren nacheinander. Der erste Reaktor, Gottow-I, enthielt 25 Tonnen Uranoxid in 6800 Würfeln und 4 Tonnen Paraffin als Moderator. G-II im Jahr 1943 war bereits auf metallischem Uran (232 kg Uran und 189 Liter schweres Wasser; Uran bildete zwei Kugeln, in die schweres Wasser gelegt wurde, und das ganze Gerät wurde in einen Behälter mit Leichtwasser gelegt).
Die später gebaute G-III zeichnete sich durch eine kompakte Kerngröße (250 x 230 cm) und eine hohe Neutronenausbeute aus, ihre Modifikation Anfang 1944 enthielt 564 Uran und 600 Liter schweres Wasser. Konsequent arbeitete Diebner das Design des Reaktors aus und näherte sich allmählich einer Kettenreaktion. Schließlich gelang es ihm, wenn auch im Überfluss. Der Reaktor G-IV erlitt im November 1944 eine Katastrophe: Ein Kessel platzte, Uran schmolz teilweise und Mitarbeiter wurden stark verstrahlt.
Aus den bekannten Daten geht ganz klar hervor, dass deutsche Physiker versucht haben, einen druckwassermoderierten Leistungsreaktor zu bauen, in dem eine aktive Zone aus metallischem Uran und schwerem Wasser das ihn umgebende Leichtwasser aufheizt und dann einem Dampferzeuger zugeführt werden könnte Generator oder direkt an eine Turbine.
Sie versuchten sofort, einen kompakten Reaktor zu entwickeln, der für den Einbau auf Schiffen und U-Booten geeignet ist, weshalb sie sich für Uranmetall und Schwerwasser entschieden. Einen Graphitreaktor haben sie offenbar nicht gebaut. Und das schon gar nicht wegen eines Fehlers von Walter Bothe oder weil Deutschland keinen hochreinen Graphit herstellen konnte. Höchstwahrscheinlich erwies sich der technisch einfacher zu realisierende Graphitreaktor als zu groß und zu schwer, um als Schiffskraftwerk genutzt zu werden. Der Verzicht auf den Graphitreaktor war meiner Meinung nach eine bewusste Entscheidung.
Die Aktivitäten zur Urananreicherung waren höchstwahrscheinlich auch mit Versuchen verbunden, einen kompakten Leistungsreaktor zu bauen. Das erste Gerät zur Isotopentrennung wurde 1938 von Klaus Klusius geschaffen, aber sein "Teilerrohr" war als Industriedesign nicht geeignet. In Deutschland wurden mehrere Methoden zur Isotopentrennung entwickelt. Mindestens einer von ihnen hat einen industriellen Maßstab erreicht. Ende 1941 brachte Dr. Hans Martin den ersten Prototypen einer Isotopentrennzentrifuge auf den Markt und auf dieser Basis wurde in Kiel mit dem Bau einer Urananreicherungsanlage begonnen. Seine Geschichte, wie Nagel präsentiert, ist eher kurz. Es wurde bombardiert, dann wurde die Ausrüstung nach Freiburg verlegt, wo in einem unterirdischen Bunker eine Industrieanlage gebaut wurde. Nagel schreibt, dass es keinen Erfolg gab und die Anlage nicht funktionierte. Dies ist höchstwahrscheinlich nicht ganz richtig, und es ist wahrscheinlich, dass ein Teil des angereicherten Urans produziert wurde.
Angereichertes Uran als Kernbrennstoff ermöglichte es deutschen Physikern, sowohl die Probleme einer Kettenreaktion zu lösen als auch einen kompakten und leistungsstarken Leichtwasserreaktor zu konstruieren. Schweres Wasser war für Deutschland noch zu teuer. In den Jahren 1943-1944, nach der Zerstörung einer Anlage zur Produktion von Schwerwasser in Norwegen, war eine Anlage in den Leunawerken in Betrieb, aber die Gewinnung einer Tonne Schwerwasser erforderte den Verbrauch von 100.000 Tonnen Kohle, um den notwendigen Strom zu erzeugen. Der Schwerwasserreaktor könnte daher in begrenztem Umfang eingesetzt werden. Allerdings gelang es den Deutschen offenbar nicht, angereichertes Uran für Proben im Reaktor herzustellen.
Versuche, thermonukleare Waffen herzustellen
Die Frage, warum die Deutschen keine Atomwaffen geschaffen und eingesetzt haben, wird immer noch heiß diskutiert, aber meiner Meinung nach haben diese Debatten den Einfluss der Erzählung über das Scheitern des deutschen Uranprojekts mehr verstärkt als diese Frage beantwortet.
Den verfügbaren Daten nach zu urteilen, waren die Nazis sehr wenig an einer Uran- oder Plutonium-Atombombe interessiert und unternahmen insbesondere keine Versuche, einen Produktionsreaktor zur Herstellung von Plutonium zu bauen. Aber warum?
Erstens ließ die deutsche Militärdoktrin wenig Raum für Atomwaffen. Die Deutschen wollten nicht zerstören, sondern Territorien, Städte, Militär- und Industrieanlagen einnehmen. Zweitens glaubten die Deutschen, in der zweiten Hälfte des Jahres 1941 und 1942, als Atomprojekte in die Phase der aktiven Umsetzung eintraten, den Krieg in der UdSSR bald gewinnen und die Vorherrschaft auf dem Kontinent sichern zu können. In dieser Zeit entstanden sogar zahlreiche Projekte, die nach Kriegsende umgesetzt werden sollten. Mit solchen Gefühlen brauchten sie keine Atombombe, oder genauer gesagt, sie hielten sie nicht für notwendig; aber für zukünftige Schlachten im Ozean wurde ein Boots- oder Schiffsreaktor benötigt. Drittens, als sich der Krieg auf die Niederlage Deutschlands zu neigen begann und Atomwaffen notwendig wurden, ging Deutschland einen Sonderweg.
Erich Schumann, der Leiter der Forschungsabteilung des Lehrstuhls für Landrüstung, vertrat die Idee, dass es möglich sei, leichte Elemente wie Lithium für eine thermonukleare Reaktion zu nutzen und ohne Kernladung zu zünden. Im Oktober 1943 begann Schumann aktiv in diese Richtung zu forschen, und die ihm unterstellten Physiker versuchten, Bedingungen für eine thermonukleare Explosion in einer kanonenartigen Vorrichtung zu schaffen, bei der zwei Hohlladungen im Lauf aufeinander geschossen wurden, kollidierten und dabei hohe Temperatur und Druck. Laut Nagel waren die Ergebnisse beeindruckend, aber nicht genug, um eine thermonukleare Reaktion auszulösen. Auch ein Implosionsschema wurde diskutiert, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Die Arbeiten in dieser Richtung wurden Anfang 1945 eingestellt.
Es mag wie eine ziemlich seltsame Lösung erscheinen, aber sie hatte eine gewisse Logik. Deutschland könnte Uran technisch auf Waffenqualität anreichern. Eine Uranbombe benötigte dann jedoch zu viel Uran – um 60 kg hochangereichertes Uran für eine Atombombe zu gewinnen, wurden 10,6 bis 13,1 Tonnen Natururan benötigt.
In der Zwischenzeit wurde Uran aktiv durch Experimente mit Reaktoren absorbiert, die als vorrangig und wichtiger als Atomwaffen angesehen wurden. Darüber hinaus wurde in Deutschland offenbar Uranmetall als Ersatz für Wolfram in den Kernen von panzerbrechenden Granaten verwendet. In den veröffentlichten Protokollen der Treffen zwischen Hitler und dem Reichsminister für Rüstung und Munition Albert Speer gibt es einen Hinweis darauf, dass Hitler Anfang August 1943 befahl, die Uranverarbeitung zur Herstellung von Kernen unverzüglich zu intensivieren. Gleichzeitig wurden Studien über die Möglichkeit durchgeführt, Wolfram durch metallisches Uran zu ersetzen, die im März 1944 endeten. Im gleichen Protokoll wird erwähnt, dass es 1942 in Deutschland 5600 kg Uran gab, offensichtlich bedeutet dies Uranmetall oder in Bezug auf Metall. Ob es wahr war oder nicht, blieb unklar. Wenn aber zumindest teilweise panzerbrechende Granaten mit Urankernen hergestellt wurden, musste diese Produktion auch Tonnen und Tonnen an Uranmetall verbrauchen.
Für diese Anwendung spricht auch die kuriose Tatsache, dass die Uranproduktion durch die Degussa AG zu Beginn des Krieges, noch vor dem Einsatz von Reaktorexperimenten, in Gang gesetzt wurde. Uranoxid wurde in einem Werk in Oranienbaum produziert (es wurde am Ende des Krieges bombardiert und ist heute eine radioaktive Kontaminationszone), und Uranmetall wurde in einem Werk in Frankfurt am Main produziert. Insgesamt produzierte das Unternehmen 14 Tonnen Uranmetall in Pulverform, Platten und Würfeln. Wenn viel mehr freigesetzt wurde, als in Versuchsreaktoren verwendet wurde, lässt sich sagen, dass Uranmetall auch andere militärische Anwendungen hatte.
Vor diesem Hintergrund ist Schumanns Wunsch nach einer nichtnuklearen Zündung einer thermonuklearen Reaktion durchaus verständlich. Erstens würde das verfügbare Uran für eine Uranbombe nicht ausreichen. Zweitens benötigten die Reaktoren auch Uran für andere militärische Zwecke.
Warum hatten die Deutschen kein Uranprojekt? Denn kaum erreicht die Atomspaltung, setzten sie sich das äußerst ehrgeizige Ziel, einen kompakten Leistungsreaktor zu schaffen, der sich als mobiles Kraftwerk eignet. In so kurzer Zeit und unter militärischen Bedingungen war diese Aufgabe für sie technisch kaum lösbar.
