Militärtechnik: Chinas neue "Wasserstoffbombe": Energiespeicher wird zur Hitzewaffe

China nutzt Wasserstoff in Pulverform für eine neue Waffe. Diese Bombe erzeugt Hitze statt Druck. Der Feuerball hält über zwei Sekunden – 15 Mal länger als eine TNT-Explosion. 

Eigentlich wurde Magnesiumhydrid entwickelt, um grünen Wasserstoff zu binden. Doch chinesische Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass sich das Speichermaterial auch als Bombe nutzen lässt. Sie haben einen Sprengsatz aus diesem Material gezündet. Die zwei Kilogramm schwere Bombe erzeugte einen über 1000 Grad Celsius heißen Feuerball. Im Vergleich zum Standardsprengstoff TNT ist die Druckwelle weniger stark; die zerstörerische Wirkung entsteht nicht durch den Druck, sondern durch die Hitze und die relativ lange Dauer. Der Feuerball existierte länger als zwei Sekunden – das ist 15 Mal länger als bei einer vergleichbaren TNT-Explosion.

Keine H-Bombe, sondern eine Hitzewaffe

Bei den Begriffen Wasserstoff und Bombe denkt man sofort an eine nukleare Wasserstoffbombe, bei der es zu einer Verschmelzung der Wasserstoffatome kommt. Damit hat diese Wasserstoffwaffe jedoch nichts zu tun; sie nutzt allein die Brennbarkeit des Gases. Die Bombe wurde vom 705 Research Institute der China State Shipbuilding Corporation (CSSC) entwickelt.

Die Rolle des Magnesiumhydrids

Dass Wasserstoff viel Energie freisetzen kann, ist längst bekannt. Das Luftschiff "Hindenburg" wurde durch einen Wasserstoffbrand zerstört. Die Besonderheit der chinesischen Waffe liegt im magnesiumbasierten Speichermaterial. Dieses silbrige Pulver wurde ursprünglich entwickelt, um den Energieträger Wasserstoff dauerhaft zu speichern, da es weit mehr Energie binden kann als ein Drucktank. Das Magnesiumhydrid, chemisch MgH₂, bindet Wasserstoff in einer stabilen Verbindung, die bei Erwärmung auf etwa 300 Grad Celsius das Gas wieder freisetzt. Anders als Drucktanks, die Wasserstoff nur physikalisch komprimieren, speichert Magnesiumhydrid das Gas chemisch, wodurch es kompakter und sicherer ist. Einmal gewonnen, lässt sich das Material einfach lagern und transportieren. Die hohe Energiedichte macht es jedoch auch als Waffe interessant.

Wie die Wasserstoff-Explosion funktioniert

Die Pulverform steigert die Zerstörungswirkung. "Wasserstoffgasexplosionen entzünden sich mit minimaler Zündenergie, haben eine große Explosionsreichweite und entfesseln Flammen, die schnell nach außen schießen und sich dabei weit ausbreiten", erklärte das Team unter der Leitung des CSSC-Forschers Wang Xuefeng.

Das Material wird von einem kleinen Sprengsatz gezündet und verstreut. Die Detonationen zerkleinern das Magnesiumhydrid in mikrometergroße Partikel. So entstehen immer neue Oberflächen. Insgesamt handelt es sich um eine gebremste Explosion, wodurch sich der stabile Feuerball entwickelt. 

Die Wasserstoff-Explosion ähnelt einer Aerosolbombe. Das Bombenmaterial enthält keinen Oxidator; der für die Explosion notwendige Sauerstoff stammt aus der Umgebungsluft. Daher kann sich die Explosion nicht von einem Punkt heraus entwickeln. Die Zersetzung des Magnesiumhydrids erfordert eine gewisse Aktivierungsenergie, was die Reaktion leicht verzögert und den Feuerball länger stabil hält. Auf diese Weise breitet er sich sehr weit aus. 

Der Artikel, der im chinesischsprachigen "Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance" veröffentlicht wurde, beschreibt nur einen ersten Versuch. Eine echte Waffe könnte das Material gezielt verteilen und so eine größere Bodenfläche als ein runder Feuerball bestreichen. Größere Mengen oder mehrere Sprengsätze könnten eine tödliche Druckwelle erzeugen, wie sie russische TOS-Werfer produzieren.

Chinas Produktionskapazität

Diese Anwendung ist nur möglich, weil China im Zuge seiner Energiewende inzwischen in der Lage ist, das Grundmaterial in großen Mengen herzustellen. Anfang dieses Jahres hat China in der nordwestlichen Provinz Shaanxi eine Magnesiumhydrid-Anlage in Betrieb genommen, die jährlich 150 Tonnen produzieren kann. Die Herstellung ist jedoch aufwendig, da Magnesiumhydrid unter hohem Druck und in einer Wasserstoffatmosphäre gebildet werden muss, was den Energieaufwand erhöht. 

Die starke Zerstörungskraft macht die Technik für viele Anwendungen interessant. Es sind sehr große Waffen denkbar, aber die Versuchsmenge von nur zwei Kilogramm lässt auch an den Einsatz durch kleine Drohnen denken. Im Vordergrund dürfte jedoch weiterhin die Nutzung als Energiespeicher stehen. So könnte Magnesiumhydrid in Brennstoffzellen oder stationären Speichern für Solar- und Windenergie genutzt werden. Doch auch hier bieten sich aufgrund der hohen Energiedichte militärische Anwendungen an.

Quelle: SCMP