LENR – Was zu tun ist, um das Unterfangen von Martin Fleischmann zu vollenden

Journal of Condensed Matter Nuclear Science 26 (October 2018) 1-14, © 2018 ISCMNS
LENR – What We must Do to Complete Martin Fleischmann’s Undertaking
Michael C. H. McKubre, Energy Research Center, SRI International, Menlo Park, CA, USA
mmckubre@gmail.com

Zusammenfassung

Den meisten, die die Materie eingehend studiert haben, ist bewusst, dass die Kernforschung im Bereich der kondensierten Materie (CMNS) ein reales und neues Phänomen in der Physik darstellt. Die Bestrebungen, diese Tatsache auch außerhalb einer eher kleinen Gruppe zu vermitteln, waren nicht sehr überzeugend. Für etwas von solch potenzieller Tragweite erscheint diese Dichotomie befremdlich. Wie kann diese Situation möglicherweise behoben werden? Eine Arbeitstheorie könnte sicherlich helfen, ebenso wie eine stärkere Korrelation zwischen den experimentellen Variablen, sowohl beim Input als auch beim Output. Eine funktionierende Präsentation, die auch als eigenständiges Spielgerät fungieren kann, könnte die direkte Kommunikation mit einflussreichen technischen, jedoch nicht spezialisierten Einzelpersonen und Gruppen fördern. Im Folgenden werden einige Überlegungen zu den diesbezüglichen Möglichkeiten und Einschränkungen vorgestellt.

1. Einführung

Ich möchte diese Ausführungen mit einer Darlegung meines Standpunktes und dem Grad meiner Gewissheit beginnen, da ich mich seit mehr als 28 Jahren mit LENR und seit nunmehr fast 38 Jahren mit dem Deuterium-Palladium-System auseinandergesetzt habe. Ohne ein funktionierendes Beispiel nähert man sich der Gewissheit nur asymptotisch. Eine Arbeitstheorie würde sicherlich dazu beitragen, andere davon zu überzeugen und das Fachgebiet voranzubringen, aber selbst bei ausgereiften Modellen und Theorien muss damit gerechnet werden, dass sie sich wandeln, und nur sehr wenige Gesetze sind in ihrer Korrektheit und Festigkeit gegenüber Veränderungen immun. Davon abgesehen ist unser Scheitern, wirksam nach außerhalb unserer Gemeinschaft zu kommunizieren, dass nukleare Prozesse den kondensierten Zustand zu unserem Vorteil nutzen können und dies auch tun, meist – zumindest anfänglich – auf ein unvollkommenes oder nicht ausreichend gut erklärtes Experiment zurückzuführen und nicht etwa auf eine schwache Theorie. Diese letzte Aussage enthält weder eine Entschuldigung noch eine Andeutung von Kritik. In beiden Bereichen – im Experiment und in der Theorie – ist viel wertvolle Arbeit geleistet worden.

Einige der experimentellen Fortschritte werden in diesem Papier zusammengefasst. Es sollten und werden weitere und verbesserte Experimente durchgeführt werden – und sie werden die Theorie voranbringen. Wie erreicht man also eine „asymptotische Gewissheit“, die auf einem Überwiegen an Evidenz basiert? Oder, besser noch, ein funktionierendes Beispiel? Ich werde meine Antwort in zwei Teile gliedern. Meine persönliche Zuversicht leitet sich aus Zehntausenden von Stunden ab, die ich mit meinen eigenen Händen in meinem eigenen Labor in Zusammenarbeit mit äußerst kompetenten Personen verbracht habe, die mit so einfach wie möglich zu handhabenden Systemen gearbeitet haben, um die Grundlagen der von Fleischmann und Pons vermuteten und beobachteten Wirkungen und die daraus abzuleitenden Folgen zu verstehen. Die Ergebnisse dieser persönlichen Anstrengung werden durch die Arbeiten zahlreicher Mitstreiter – viele aus dem Auditorium – untermauert, deren Fähigkeiten ich zu vertrauen gelernt habe und deren Ergebnisse ein konsistentes, wenn nicht sogar vollständiges Verständnismuster bilden.

Gestützt auf diese kollektive Anstrengung habe ich die Überzeugung gewonnen, dass die Kernforschung im Bereich der kondensierten Materie (CMNS) ein reales und neues Phänomen innerhalb der Physik repräsentiert. Es kommt jetzt darauf an, Anderen dieses Wissen wirksam zu vermitteln. Die Reihenfolge, nach der ich mich bei den verschiedenen experimentellen Behauptungen zu als anomal erachteten CMNS-Effekten vergewissert habe, ist die folgende:

1. Tritium (und Helium-3).
2. Überschüssige Wärme auf einem Niveau, das mit nuklearen, nicht jedoch mit chemischen Prozessen im Einklang steht.
3. Die Produktion von Helium-4 in Umgebungen mit chemischer Energie (etwa 1 eV) auf Niveaus, die mit der gemessenen Überschusswärme (mehr als 10³ eV) übereinstimmen.
4. Ein zusätzlicher Komplex nuklearer Effekte von kondensierter Materie, die mit einer paarweisen, isolierten Kernreaktion unvereinbar sind, aber dennoch eine nukleare Ursache erfordern.

2. Diskussion

Diejenigen, die nun erwarten, dass ich auf den im Titel dieses Beitrags angedeuteten Vorwurf eingehe, werden enttäuscht sein – vielleicht sogar doppelt enttäuscht – auch wenn ich ihnen empfehle, bis zum Schluss dabeizubleiben. Denn ich habe keine klare Antwort für mich selbst, geschweige denn für die Gemeinschaft – das technische Äquivalent einer „Killerapplikation“, wenn Sie so wollen, die, wenn sie einmal (hoffentlich umgehend) fertiggestellt ist, aktive Wissenschaftler mit relevanten Qualifikationen davon überzeugen wird, ihre Anstrengungen mit den unseren zu verbinden. Im Laufe der Jahre hat die Forschungsgruppe am SRI mehrere wichtige Beiträge auf diesem Forschungsgebiet geleistet, das jetzt als CMNS bezeichnet wird, insbesondere die Untersuchung des Fleischmann-Pons-Wärmeeffekts (FPHE), und ich kann daraus einige Vorteile für mich ziehen. Zu diesen Beiträgen gehören die folgenden Beobachtungen und Erkenntnisse:

1. Postulieren und Demonstrieren der Bedeutung der D/Pd-Beladung für das Erreichen des FPHE.
2. Demonstration und Kalibrierung von Nutzbarkeit und Anwendbarkeit des elektrischen Widerstandsverhältnisses als Methode zur Messung der D/Pd-Beladung in LENR-Experimenten.
3. Bestätigung der Bedeutung der D/Pd-Beladung und Demonstration eines kritischen Schwellwertes für das Einsetzen des FPHE (gemeinsam mit Kunimatsu und anderen bei IMRA-Japan (IMRA Japan Co., Ltd.)).
4. Bestätigung des Vorliegens einer zeitlichen Verzögerung bei der Einleitung des FPHE (nach Fleischmann-Pons und Bockris).
5. Bestätigung der Miles-Bush-Korrelation zwischen der Produktion von Überschusswärme und der von Helium im elektrochemischen Fleischmann-Pons-System, der Arata-Zhang-Doppelstrukturkathode und der Case-Gasbeladungsexperimente.
6. Demonstration der maßgeblichen Bedeutung des Deuterium-Grenzflächenflusses für den Fleischmann-Pons-Wärmeeffekt (Hypothese von Hagelstein).
7. Demonstration der Bedeutung der metallurgischen Struktur zur Erzielung einer hohen D/Pd-Beladung und einer Oberflächenmorphologie bei der Erzeugung des Fleischmann-Pons-Wärmeeffekts mit Hilfe von ENEA (Frascati).
8. Von Energetics (New Jersey, USA und Omer, Israel) und ENEA (Frascati) wurden die entscheidenden Nutzeffekte eines superwellenmodulierten elektrochemischen Impulses zur Erlangung einer hohen D/Pd-Beladung, eines hohen Deuterium-Grenzflächenflusses sowie großer Leistungs- und Energiegewinne beim FPHE demonstriert (Hypothese von Dardik).

Von entscheidender und sachdienlicher Bedeutung für mein Unvermögen, auf den Vorwurf in der Überschrift des Artikels zu antworten, wäre, wenn ich „das Geheimnis“ besitzen würde. Und wenn ich für einen Moment davon ausgehen würde, dass irgendeine Person ein solches Geheimnis ersinnen oder mit sich herumtragen könnte, wäre ich sehr wahrscheinlich gezwungen, dieses Wissen öffentlich oder vielleicht überhaupt mit irgendjemandem zu teilen, außer mit den Menschen, die für meine Arbeit bezahlt haben. Ich habe fast 40 Jahre lang in einer Welt der Auftragsforschung gearbeitet, in der Einzelpersonen, Unternehmen und staatliche und neo-staatliche (neo-governmental) Institutionen Mittel und vertragliche Bindung zur Verfügung gestellt haben, um einen im Voraus vereinbarten Forschungsplan oder eine im Voraus festgelegte Forschungsrichtung umzusetzen, welche in einem formellen Dokument namens „Statement of Work“ festgelegt wurden. Wichtig ist auch, dass bereits im Voraus vereinbart wurde, wer über das geistige „Eigentum“ oder die „Rechte“ an dem so entwickelten Wissen verfügt. Ich habe Auftragsforschung im Wert von mehr als 50 Millionen Dollar geleistet und geleitet und bewahre Hunderte von „Geheimnissen“ explizit oder implizit für ehemalige Sponsoren oder als „Geheimhaltungsvereinbarungen“ mit Unternehmen und Einzelpersonen auf.

Ein möglicherweise noch schwerwiegenderes Problem als die formelle und kodifizierte Geheimhaltung von Informationen, welche als „geistiges Eigentum“ gelten, ist die Entmutigung von Forschung, Analyse und Veröffentlichung. Mein erster und größter Sponsor für die Forschung an der „Kalten Fusion“ am SRI war EPRI – das Electric Power Research Institute in Palo Alto, Kalifornien. Ich unterhalte mit dem EPRI eine langjährige, fruchtbare und erfreuliche Forschungspartnerschaft, die bis in das Jahr 1978 zurückreicht – zunächst zum Thema der Palladium-Wasserstoff- und Palladium-Deuterium-Systeme für andere Zwecke als die „Kalte Fusion“. All diese Arbeiten waren „halböffentlich“ in dem Sinne, dass Berichte erstellt und öffentlich zugänglich gemacht wurden (gelegentlich hinter einer Gehaltsmauer) und die freie Veröffentlichung erlaubt, wenn nicht sogar gefördert wurde. EPRI sponserte unsere Experimente, die zu den ersten fünf Artikeln in meiner oben aufgeführten chronologischen Liste führten. Sie alle wurden frei veröffentlicht. Worum handelt es sich also bei diesem „möglicherweise schwerwiegenderen Problem“?

Anfänglich konzentrierte sich unsere Forschung stark auf ein kritisches Forschungsziel – die Überprüfung der tiefgreifenden Behauptungen von Fleischmann und Pons mit dem Ziel, ihren Verdienst und die mögliche Anwendung durch und die Auswirkungen auf die US-amerikanische Energieversorgungsindustrie zu bestimmen. Dabei war unser Fokus so eng gefasst, dass wir nicht in der Lage waren, unsere Ergebnisse vollständig auszuwerten. Und so beschlossen wir, unzählige potenziell vielversprechende wissenschaftliche und technologische Entwicklungen zu ignorieren. Bei früheren Gelegenheiten habe ich geschätzt, dass nur etwa 10% der vom 10- bis 12-köpfigen Energieforschungsteam unter der Schirmherrschaft des EPRI beim SRI geleisteten Arbeit vollständig bis zu dem Punkt ausgeführt wurde, an dem eine öffentliche Erklärung oder Veröffentlichung erfolgen konnte. Nach reiflicher Überlegung (und Erinnerungslücken) würde ich nun unseren frühen Erfolg bei der Umwandlung von Laborergebnissen in „bekanntes Wissen“ bei etwa 30% veranschlagen – die Mehrheit verblieb als „Reliktwissen“ oder Intuition in den Köpfen der Hauptforscher.

Das letzte potenzielle Wissensproblem, mit dem wir konfrontiert sind, ist die „unsolide Gewissheit“, die mit dem Unwillen bzw. der Unfähigkeit verbunden ist, altes Wissen zu verwerfen und durch neues zu ersetzen. Josh Billings, ein amerikanischer Humorist aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, sagte: „Nicht das, was ein Mann nicht weiß, macht ihn zum Narren … Es sind all die Dinge, die er weiß … die aber einfach nicht stimmen“. In mancher Hinsicht sind wir von unseren Lehrern zu gut ausgebildet worden und haben vor ihnen und ihren Lehren einen zu großen Respekt. Wenn die Beobachtungen von einem aus einem halben Dutzend oder mehr neuartigen Phänomenen, die von Fleischmann und Pons im Zuge ihrer Forschung entdeckt wurden, stichhaltig sind – wenn nukleare Effekte in kondensierter Materie mit anderen Mechanismen, in anderen Geschwindigkeiten oder mit anderen Ergebnissen als die von Kernreaktionen im freien Raum stattfinden – dann ist etwas, was wir über nukleare Wechselwirkungen gelernt haben und von dem wir überzeugt sind, falsch – etwas, das wir „wissen“, „ist einfach nicht so“, oder etwas Wesentliches fehlt.

Mehr als 28 Jahre sind seit der öffentlichen Verlautbarung von Martin Fleischmann und Stanley Pons am 23. März 1989 über anomale thermische Effekte und eine mögliche Kernfusion im Zusammenhang mit der Überladung von Deuterium in Palladium auf elektrochemischem Wege verstrichen. Zu Recht führte diese Bekanntgabe dazu, dass ein beträchtlicher Teil der entsprechenden wissenschaftlichen Ressourcen umverteilt wurde, wenn auch nur in einem relativ kleinen Kreis von Ländern weltweit: USA/Kanada, Japan, Italien, Russland und andere ehemalige Staaten der UdSSR, China, Indien und zuletzt Frankreich und Skandinavien. Anderenorts war die Bereitschaft dazu merkwürdig gering. Unter den „Arbeitsnationen“ wurden nur sehr wenige Anstrengungen unternommen, die mit ausreichender Vision ausgestattet und einer kritischen Masse an geeigneten Talenten koordiniert worden waren, um Fortschritte in dem zu erzielen, was rückblickend als ein sehr anspruchsvolles wissenschaftliches Problem erkannt wurde.

Die anfänglichen experimentellen Bemühungen waren nicht mit ausreichenden Ressourcen und Personal ausgestattet und nicht zielgerichtet genug, um angesichts dieses „schwierigen Problems“ berichtenswerte Fortschritte zu erzielen. Aus Gründen, von denen einige inzwischen recht gut untersucht sind, scheiterte in den Jahren 1989 und 1990 die Mehrzahl der Replikationsversuche, und die meisten Experimentatoren verließen das Forschungsfeld. Die Kalte Fusion (CF) oder die Niederenergetischen Kernreaktionen (LENR) gerieten zu einem wissenschaftlichen Waisenkind, ohne dass irgendein Land, eine Institution oder eine Fachrichtung die Herkunft anerkannt oder die Verantwortung für das übernommen hätte, was sich als die vielversprechendste Alternative der Menschheit für eine sichere, nachhaltige und umweltgerechte energiepolitische Zukunft erweisen könnte, vorausgesetzt, es erweist sich als zutreffend, beherrschbar und skalierbar. Wie lässt sich dieses Paradoxon vernunftmäßig erklären und was muss unternommen werden, um es zu überwinden?

Eines von zwei Dingen muss getan werden – wahrscheinlich und vorzugsweise beides:

1. Es muss ein wissenschaftlicher Beweis dafür erbracht werden, dass nukleare Effekte in kondensierter Materie aufgrund von Mechanismen zustande kommen, die sich von den Reaktionen im freien Raum unterscheiden.
2. Es ist nachzuweisen, dass die auf diese Weise erzeugte Energie praktisch nutzbar ist.

Warum ist das so schwierig? Warum ist die Latte hierfür so hoch gelegt? Die Antworten liegen in der Geschichte, im Tonfall, in der Tradition und in der kognitiven Dissonanz – keines der Themen, die hier angesprochen werden sollen. Nachdem ich diese Problematik sehr lange beobachtet und darüber nachgedacht habe, möchte ich behaupten, dass „1“ ohne „2“ nicht dazu geeignet ist, der Welt die Realität bzw. Wichtigkeit der „Kalten Fusion“ erfolgreich zu vermitteln. Zur Unterstützung schlage ich den Fall des Tritiums vor, das mit großer Sicherheit in einigen CMNS-Experimenten in anomaler Weise produziert wird. Die Beweise hierfür sind hinreichend belastbar, ausführlich publiziert und bereits repliziert, um zumindest einen wichtigen Kernpunkt dessen in Frage zu stellen, was wir über Kernprozesse und die Kernfusion in kondensierter Materie zu „wissen“ glaubten. Sie werden ignoriert, weil wir als Spezies nicht willens bzw. nicht imstande zu sein scheinen, ein komfortables Verhaltensmuster ohne erkennbaren unmittelbaren Nutzen aufzugeben.

Voraussichtlich wird auch „2“ ohne „1“ aus unterschiedlichen Gründen nicht funktionieren, um die Welt von der Realität der „Kalten Fusion“ zu überzeugen. Unsere Bemühungen, die Behauptungen von Fleischmann und Pons (und später auch andere) zu ergründen und zu entwickeln, wurden verhöhnt und ausgegrenzt. Und zwar in einem Ausmaß, dass niemand außer den Mutigsten es gewagt hat, Martin Fleischmanns Projekt der ingenieurmäßigen Weiterentwicklung und der Herstellung von Geräten ohne eine zuverlässige wissenschaftliche Unterstützung fortzuführen. Der von uns geforderte „Beweis“ muss nicht auf dem Niveau einer ausgereiften Theorie erbracht werden. Aber Reaktant(en), Reaktionsprodukt(e) und der zugrunde liegende physikalische Mechanismus müssen eindeutig identifiziert worden sein, bevor ernsthafte Investitionen vorgenommen werden können. Große Fortschritte wurden dadurch erreicht, dass Melvin Miles im Jahr 1990 ⁴He als ein Reaktionsprodukt, vermutlich der Deuteriumreaktion, identifiziert hat, und zwar in einer Menge, die effektiv der beobachteten Überschusswärme entspricht. Obwohl dies in einer Reihe von Laboratorien auf der ganzen Welt repliziert wurde, hat diese Behauptung einer Wärme-Helium-Nuklearkorrelation in der allgemeinen wissenschaftlichen Gemeinschaft keine überzeugende Wirkung erzielt und wird sogar innerhalb der CMNS-Gemeinschaft in Frage gestellt. Wenn wir dies als unseren „wissenschaftlichen Beweis“ heranziehen wollen, werden noch wesentlich zahlreichere und qualitativ hochwertigere wissenschaftliche Studien in dieser oder einer anderen Richtung erforderlich sein.

Ein wichtiger Teil der sehr wirksamen Ächtung der Ergebnisse und der Forschung auf dem Gebiet von CMNS ist die Verhinderung der Veröffentlichung in etablierten Fachzeitschriften. Zuletzt geschah dies unter dem redaktionellen Deckmantel der Bescheidenheit: „Wir glauben nicht, dass unsere Leser an diesem Thema interessiert wären“ – selbst dann, wenn die Lektoren nicht in der Lage sind, technische Fehler in den Publikationsversuchen auszumachen. Wenn wir nicht publizieren können, dann bleiben die akademischen Pfade verlassen, und junge aufstrebende Akademiker werden wenig Anreiz haben, sich unserer Unternehmung anzuschließen. Auch als Folge dieser Handlungsweise – oder dieser Untätigkeit – leiden wir in der Forschung zur Kalten Fusion ernsthaft unter einer unverzichtbaren „fehlenden Generation“. Glücklicherweise blieben Wissenschaftler, die erst nach 1980 geboren wurden, von der in den Jahren 1989/90 entstandenen Negativität weitgehend unberührt und zeigen sich weiterhin aufgeschlossen und häufig an CMNS interessiert. Es ist an der Zeit, dass wir ihre wissenschaftlichen Bestrebungen unterstützen und fördern.

Die Kalte Fusion erlebte ihre moderne öffentliche Inkarnation am 23. März 1989, sechs Tage vor dem 62. Geburtstag von Martin Fleischmann. Stan Pons war 45 … Ich war 40 Jahre alt. Ich würde meinen, dass Naturwissenschaftler zwischen Ende 30 und Anfang 60 ihre bestmögliche Arbeit leisten (Physiker früher, Mathematiker noch früher). Stan und Martin waren gut in diesem Punkt – Martin an vorderster Front. Ich war ein junger Mensch zu einer Zeit, die ich heute reflektierend als meine effektivsten und produktivsten wissenschaftlichen Jahre ansehe. Nach Abschluss meiner Doktorarbeit, die einer der ersten Doktoranden von John Bockris (John Tomlinson) betreut hatte, absolvierte ich ein zweijähriges Postdoktorandenstudium an der University of Southampton in England. Bis 1989 absolvierte ich über mehr als ein Jahrzehnt eine betriebliche Ausbildung am „Stanford Research Institute“ (SRI), einem der forschungsstärksten Institute des Silicon Valley, dem ersten und (damals) größten privaten Forschungsinstitut der Welt, das nicht auf eine Gewinnerzielung ausgerichtet war. Ich verfügte über eine Forschungsgruppe von 16 Elektrochemikern, die von Technikern und Verwaltungsangestellten des SRI unterstützt wurden – ich war bestens vorbereitet, ausgebildet und gut gerüstet, um ein neues Unternehmen zu gründen.

Achtundzwanzig Jahre später fehlt uns genau jene mittlere Generation von ausgebildeten, zugleich aber auch energischen Wissenschaftlern, die jung genug sind, um bequem mit Neuem zurechtzukommen, aber reif genug, um Innovation durch Erfahrung zu mäßigen. Wenn Sie meine These akzeptieren, dann untersuchen Sie die Altersverteilung auf unseren Konferenzen oder in unseren Publikationen. Sie werden feststellen, dass die von mir angesprochene Kernaltersgruppe nicht oder bestenfalls stark unterrepräsentiert vertreten ist. Wir sind offensichtlich stark mit der Gruppe 65+ gesegnet, deren Förderungszugang nicht eng an die wahrgenommene Reputation innerhalb der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft gekoppelt ist. Wir haben einigen Erfolg darin, die Gruppen der unter 35-Jährigen zu gewinnen, die das „Stigma der Kalten Fusion“ vermieden haben (außer über Wikipedia und das Publikationsembargo). Jung und Alt haben Mut, sich an neuen Orten umzusehen, aber Wissenschaftler in dem Alter und in der Position, in der ich 1989 war, werden gegenwärtig massiv davon abgehalten, sich für CMNS zu interessieren. In einer Welt der Auftragsforschung, in der Reputation alles ist, kann es sich einfach niemand außer den Mutigsten, die ein Forschungsteam aufbauen wollen, leisten, gegen den Mainstream zu schwimmen – allein die Verweigerung von Publikationen und Patenten stellt dies sicher. Ich möchte behaupten, dass wir mit Fleiß und Hoffnung allein nicht erfolgreich sein können, wenn diese Kerngruppe von Wissenschaftlern in der Mitte ihrer Karriere und viele solcher Gruppen nicht eng miteinander zusammenarbeiten.

Wie binden wir die kritische Gruppe von Forschern ein und geben ihnen das Vertrauen, dass es ein „Wird schon.“ gibt und dass es für die Wissenschaft und die Menschheit von größter Bedeutung sein wird und dass die Gelder fließen werden und dass es keine Beleidigungen geben wird. Die mir verbleibende Zeit möchte ich auf eine Sache verwenden, die wir meiner Meinung nach vollbringen können, um in der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft eine vollständige Revolution im Denken zu bewirken und die Flüche, die auf uns lasten und die oben diskutiert wurden, augenblicklich zu brechen. Einige haben sich dafür ausgesprochen, ein Verfahren für ein „Referenzexperiment“ zu entwickeln und zu propagieren, das glaubwürdig die Elemente der „neuen Kalten Fusion“ verkörpert, das eindeutige und offenkundige Beweise liefert und das von jedermann (oder jedem Labor) mit „normalem Fachwissen auf der Höhe der Zeit“ problemlos durchgeführt werden kann. Auf dem ICCF-14 im Jahr 2008 argumentierte ich aus Gründen der öffentlichen Sicherheit gegen diese Vorgehensweise, machte aber auch darauf aufmerksam: „Wenn der Anspruch erhoben wird, dass die Replikation für die Entwicklung unseres Fachgebietes von entscheidender Bedeutung ist, um die Rahmenbedingungen für den Fortschritt zu ermitteln, um den Kritikern die Realität zu beweisen oder um systematische Fehler aufzudecken, dann ist es erstaunlich, dass nur so wenige Versuche unternommen wurden, den FPE (Fleischmann-Pons-Effekt) zu replizieren, und dass diese methodisch so begrenzt waren … man muss sich vollkommen darüber im Klaren sein, dass dieser Mangel an Detailgenauigkeit … genau der Grund dafür ist, dass die Frage der Reproduzierbarkeit nach wie vor auf dem Tisch liegt“.

Es gibt nur wenige und nicht sehr überzeugende Versuche einer wirklichen Replikation (hier möchte ich Lonchampt und Biberian, einige der Bemühungen beim SRI, sowie einige andere ausnehmen). Ein Teil der Ursache für das Scheitern liegt in der ungenügenden Finanzierung und der fehlenden Erfahrung. Obwohl im Zeitraum 1989/90 große Geldsummen zur Verfügung standen und eine große Zahl an Talenten (wenn auch nur kurzzeitig) in das Forschungsfeld eingetreten war, wurde kein geeignetes Verfahren veröffentlicht (was nach wie vor zutrifft), und es wurde jedem von uns selbst überlassen herauszufinden, was Fleischmann und Pons tatsächlich durchgeführt haben könnten. Im Großen und Ganzen riefen die Leute, die Admiral Watkins auf enthusiastische oder sonstige Weise geantwortet hatten, zum ersten Forum des ERAB (Energy Research Advisory Board) am 24. April 1989 auf mit dem Ziel, …

1. Überprüfung der Experimente und der Theorie der jüngsten Forschungsarbeiten zur Kalten Fusion.
2. Bestimmung der Forschungsarbeiten, die vorgenommen werden sollten, um nach Möglichkeit zu ermitteln, welche physikalischen, chemischen oder anderen Prozesse beteiligt sein könnten.
3. Schließlich ist zu ermitteln, welche Richtung in Forschung und Entwicklung das DOE einschlagen sollte, um diese Phänomene vollständig zu verstehen und um die Kenntnisse zu gewinnen, die zu ihrer praktischen Nutzung führen könnten.

… waren ganz einfach nicht in der Lage, ihren Auftrag zu erfüllen. Selbst mit bestem Willen, Können und Vorsatz (der nicht universell war) war dieser Auftrag nicht zu erfüllen. Es gab keine Theorie, und die Anwendung von Konzepten der Heißen Fusion war, wie Julian Schwinger ausführte, irrelevant und irreführend. Zur Zeit des ERAB-1 gab es nur sehr wenige abgeschlossene Forschungsarbeiten von ausreichenden Dauer, um die später entdeckte lange Initiationszeit des FPHE zu überwinden, die von Personen mit „normalem“ (oder ausreichendem) „Fachwissen auf der Höhe der Zeit“ in Sachen Elektrochemie durchgeführt wurde. Und die Arbeit, die zumindest von einigen der Personen geleistet wurde, die über Fähigkeiten verfügten, die für die von Fleischmann und Pons vorgeschlagenen und berichteten Experimente relevant waren, wurde im Geheimen oder zumindest im Halb-Geheimen geleistet und stand dem ERAB-Panel für eine detaillierte Überprüfung nicht zur Verfügung (meine Arbeit am SRI eingeschlossen).

Mit meinen persönlichen Kenntnissen über Fleischmann und Pons, meinen (damals) mehr als 18 Jahren Ausbildung an der Bockris-Fleischmann-Schule für physikalische Elektrochemie und meinen bereits mehr als 10 Jahren Erfahrung mit der Elektrochemie des Pd/D-Systems waren ich und meine Gruppe besser aufgestellt als die meisten anderen. Aber dennoch mussten wir viele Details dessen, was Fleischmann und Pons durchgeführt hatten, erraten. In tiefer Unwissenheit, aber mit beträchtlichem Einfühlungsvermögen in Martins Denkweise und seine Art zu forschen, machten wir uns einfach daran, die Hypothese zu überprüfen, die besagt: „Es gibt im D/Pd-System eine unerwartete und unerklärliche Wärmequelle, die dann beobachtet werden kann, wenn Deuterium in ausreichendem Maße auf elektrochemischem Wege in das Palladiumgitter geladen wird“. Mit der finanziellen Unterstützung durch EPRI wurde diese Hypothese bestätigt, und es wurden weitere Bedingungen festgestellt, von denen der FPHE beeinflusst wird. Weitere Bedingungen blieben und bleiben noch zu entdecken. Und wir sind nicht in der Lage, schriftlich ein Verfahren vollständig zu spezifizieren, das bei Befolgung durch jemanden mit „normalem Fachwissen auf der Höhe der Zeit“ in jedem Fall (oder in den meisten Fällen) zu einer überzeugenden Demonstration von nuklearen Effekten kondensierter Materie führt – gleich welcher Art!

Ironischerweise war es John Huizenga selbst, Feindbild der Kalten Fusion und Co-Vorsitzender des ERAB-1-Gremiums, der am prägnantesten das größte Hindernis für frühe Fortschritte ausgemacht hatte, obgleich er seine Weisheit dazu gebrauchte, den falschen Standpunkt zu vertreten. Professor Huizenga nannte seine Hauptgründe für die Ablehnung der Kalten Fusion: „Selten oder gar nie trifft es zu, dass es in der Wissenschaft von Vorteil ist, in eine neue Disziplin einzusteigen, ohne zuvor ein solides Fundament im Basiswissen dieses Fachgebietes gelegt zu haben“. Dies sind nützliche Ratschläge, die heute sinnvoll angewendet werden könnten. Was Huizenga jedoch nicht bemerkte und wahrscheinlich auch nie verinnerlicht hat, ist die Tatsache, dass das Fachgebiet des Fleischmann-Pons-Wärmeeffekts die Physikalische Elektrochemie ist und dass die Kalorimetrie das geeignetste diagnostische Werkzeug zur Untersuchung von Wärmeeffekten ist. Für die meisten Vertreter der Kernphysik waren beide Disziplinen neu und fremd und lagen weit außerhalb ihres Kompetenzbereiches oder gar ihres Verständnisses.

Indem sie die Auseinandersetzung in den Begriffen der Hochenergiephysik geführt hat, verlagerte die Gemeinschaft der Kernphysiker die Debatte aus unserem Fachgebiet in das ihrige. Dabei beanspruchten oder behaupteten sie die geistige und moralische „Überlegenheit“ und konnten (legitimerweise) sachkundig und (zumeist) korrekt über die „Abwesenheit von Neutronen“, den „Mangel an Tritonen“, „keine Gammas“, das „Durchbrechen der Coulombbarriere“ und den anderen Krimskrams der Heißen Fusion referieren. Offensichtlich wurden wir politisch ausmanövriert. Keiner dieser Effekte schien damals oder scheint heute für die kondensierte Materie und die kohärente Kernreaktion relevant zu sein. Der Fürst dieses Fachgebiets, Julian Schwinger, war zumindest bereit, die Erkenntnisse von Fleischmann und Pons als plausibel zu erachten. Die von Mel Miles entdeckte Korrelation zwischen Wärme- und Heliumproduktion von enormer statistischer Größe untermauerte Schwingers Feststellung, dass „die Umstände der Kalten Fusion nicht die der Heißen Fusion sind“. Wie irrelevant, vereinfachend, überholt und deplatziert die auf der Heißen Fusion basierenden Einwände auch immer diesseits von Alices Spiegel (siehe Alice im Wunderland) erscheinen – wir sollten der Tatsache große Aufmerksamkeit schenken, dass diese Argumente keineswegs verschwunden sind, da sie bisher nicht wirksam zurückgewiesen wurden! Was ist also zu tun? Welches ist die Zielgruppe, die wir überzeugen müssen? Worin besteht die wirkungsvollste Strategie? Welche Disziplinen und Fähigkeiten sind am besten geeignet für eine Definition von CMNS?

Ich glaube nicht, dass es ausreichen wird, „lediglich zu replizieren“. Um die Menschen davon zu überzeugen, dass wir uns engagieren müssen, braucht es mehr als „Wissenschaft“ oder „Zahlen“. Das haben manche aus der Gemeinschaft der „Kalten Fusion“ sehr genau begriffen, so dass verschiedene indirekte Vorschläge bzw. Ankündigungen für eine praktische Geräteproduktion innerhalb eines so kurzen Zeitraums wie „nächstes Jahr“ abgegeben wurden. Jeder Besuch, den ich der Venture-Capital-Gemeinschaft in den USA abgestattet habe, hat zu der gleichen Reaktion geführt: „Sehr interessant; bitte halten Sie uns auf dem Laufenden; kommen Sie wieder, wenn Sie einen Prototypen haben“. Meine Antwort war in allen Fällen stets die gleiche: „Wenn ich einen Prototypen hätte, wozu bräuchte ich Sie dann noch?“ Diese leichtfertige Antwort ignoriert die Tatsache, dass VC (Venture Capital) mehr als nur Kapital zur Verfügung stellt und in der Lage ist, den Weg hin zu einer erfolgreichen Kommerzialisierung zu gestalten, wie der Erfolg im Silicon Valley vor Augen führt.

Das Silicon-Valley-Modell ist jedoch womöglich nicht besonders dazu geeignet, etwas so technologieintensives und äußerst bedeutsames wie eine umweltgerechte, universell verfügbare, sichere und praktisch unbegrenzte Primärenergiequelle von größter Dimension zu entwickeln. Nachdem ich die „grüne Energierevolution“ im Silicon Valley beobachtet und an ihr mitgewirkt habe – und ebenso an ihrem enttäuschenden (wenn auch vorhersehbaren) Misserfolg beteiligt war –, glaube ich, dass wir einen anderen Weg beschreiten müssen. Um mich selbst zu zitieren: „Die Ergebnisse, die wir anstreben, werden der ganzen Menschheit zugute kommen. Gleichermaßen muss auch das Team aus Talent und Konsens ein multinationales sein.“ Welche anderen Modelle stehen uns zur Verfügung, um das, wovor Machiavelli uns so deutlich gewarnt hat, anzugehen und zum Erfolg zu führen? „Nichts ist schwieriger zu handhaben, nichts gefährlicher durchzuführen und nichts von zweifelhafteren Erfolgsaussichten begleitet, als eine Neuordnung der Dinge.“

Wer mit der nötigen Macht und dem nötigen Einfluss hat diesen Mut, und was müssen wir tun, um ihre Aufmerksamkeit zu gewinnen (und aufrechtzuerhalten)? Ich sehe hier zwei Ebenen. Erstens erwarte ich zwar nicht, dass die Venture-Gemeinschaft ein geeigneter Verbündeter ist, aber die Menschen, die durch Unternehmen reich geworden sind, könnten es sein. Dabei handelt es sich um technisch versierte Einzelpersonen (oder Gruppen von Einzelpersonen), auch wenn keiner von ihnen in Sachen FPHE (Elektrochemie oder Gas/Metall) als mit „normalem Fachwissen auf der Höhe der Zeit“ ausgestattet betrachtet werden könnte. Alle diese Personen werden Expertenmeinungen einholen. Da ich oft als Sachverständiger in Fragen der Sorgfaltspflicht fungiert habe, kann ich bestätigen, dass es am riskantesten ist, „Ja“ zu einer komplexen Angelegenheit zu sagen, die große finanzielle Mittel (und viel Zeit) für ihre Fertigstellung erfordert. Der Talisman, den wir erschaffen, um die Kommunikation zum Thema CMNS zu erleichtern, muss auf zwei Ebenen funktionieren:

1. Es muss einfach genug und offensichtlich sein, dass kein versteckter Fehler vorhanden sein kann, der das Ergebnis negiert oder irgendeinen Zweifel daran lässt. Diese Offensichtlichkeit muss dem potenziellen Sponsor derart deutlich werden, dass eine simple Verneinung (oder eine eingebrachte Komplexität), wie sie in der Vergangenheit zur Anwendung gekommen ist, kein Gewicht hat.
2. Die erzeugte Energie muss netto so positiv ausfallen, dass mit ihr nützliche Arbeit geleistet werden kann und dies auch geschieht.

Jetzt wissen wir es also:

• Wer: reiche, moderne, erfolgreiche Unternehmer und die von ihnen auserwählten Experten, und
• Was: Etwas Einfaches, das Strom und damit Energie erzeugt, vorzugsweise in elektrischer Form, die leicht zu messen ist und mit der die Voraussetzungen für Kontrolle, Selbstversorgung und Nutzen geschaffen werden können.

Letzteres klingt nach einer großen Aufgabe, aber es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass unser Prototyp der ersten Stufe nicht praktisch, elegant, preiswert oder für eine zivile Nutzung geeignet sein muss. Er muss „einigermaßen zuverlässig“ sein, bedingt durch die Geduld der Gutachter, und „einigermaßen langlebig“, denn er wird alle Bedenken hinsichtlich der gespeicherten Energie überwinden müssen. Die für den Demonstrationsprototypen gewählte Technologie darf nicht mehr mit der letztendlichen technischen Praxis zu tun haben als mit einem gemeinsamen zugrunde liegenden Mechanismus zur Stromerzeugung. Sein Zweck besteht darin, zu zeigen, dass der Effekt real und von ausreichendem Potenzial ist, um zu einer Lösung des sich abzeichnenden Energiedefizits der Menschheit beitragen zu können. Die Ingenieure werden den Demonstrationsprototypen (vielleicht in Form seiner zweiten Generation) benutzen, um die Parameter der Steuerung und der Skalierung zu untersuchen.

Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Funktionsweise unseres Demonstrationsprototyps keiner Theorie oder eines bekannten und detaillierten Mechanismus bedarf, um wirksam zu sein. Eine theoriebezogene Hilfe wäre bei der Entwicklung des Prototyps und bei seiner Skalierung äußerst nützlich, und es wäre völlig unverantwortlich, einen bekannten nuklearen Effekt zu skalieren (und insbesondere, ihn der Gesellschaft aufzuzwingen), wenn man die zugrunde liegende Physik nicht zumindest „halbwegs im Griff“ hat. Nichtsdestotrotz wurden die meisten technologischen Erfindungen in die Tat umgesetzt und die Wissenschaft anschließend weiterentwickelt. Wir müssen damit rechnen, dass dies auch bei der „Kalten Fusion“ der Fall sein wird (die Anführungszeichen deshalb, weil wir nicht wissen, um was es sich tatsächlich handelt, bis wir über eine Theorie verfügen).

Wenn Sie die Argumentation bis hierher akzeptieren, was sind dann gute Kandidaten für einen Demonstrationsprototypen? Welche Technologie? Welche Baugröße? Unser Ziel ist es, uns dies (in diesem Stadium) so einfach wie möglich zu machen – und jeder wird eine persönliche Wahl auf der Grundlage seiner individuellen Erfahrung und Ausbildung treffen können. In dieser Phase möchte ich einfach das Terrain abstecken und sehen, ob wir durch Diskussion und Erfahrungsaustausch und Analyse höchstwahrscheinlich zu Entscheidungen für unseren Demonstrationsprototypen kommen können. Ich beschränke mich hier auf Effekte, die in der Rubrik „Kalte Fusion“ oder CMNS erforscht und diskutiert wurden (wobei die Nullpunktenergie und die „Schwarzlicht“-Subquantenkonzepte von Randy Mills ausdrücklich ausgeschlossen sind).

Meiner Meinung nach gibt es zwei Hauptmöglichkeiten und eine Hybridlösung. Jede von ihnen weist nützliche Eigenschaften auf und hat das Potenzial zur Konzipierung unseres Demonstrationsprototyps. Die Liste beschränkt sich auf jene Technologien, mit denen der Autor direkte Erfahrungen gemacht hat. Andere Ansätze sind möglich, und Beiträge sind willkommen. Es folgt eine kurze Liste von Prototyptechnologien, die zur Realisierung eines Demonstrationsprototypen verwendet werden könnten:

1. Elektrochemisches PdD/LiOD bei erhöhter Temperatur unter Verwendung eines Superwellen- (oder eines alternativen) Ungleichgewichtsstimulus. Die Vorläufer dieses Ansatzes sind Fleischmann und Pons (elektrochemisches PdD/LiOD), Fleischmann/Lonchampt/Biberian (erhöhte Temperatur), Dardik/Energetics (Superwellen-Stimulus). Das beste Beispiel für dessen Erfolg stellt die ETI-64 dar, welche eine Wärmeabgabe von mehr als 30 W bei einem durchschnittlichen elektrochemischen Input von weniger als 1 W erreichte. Sie weist eine thermische Gesamtenergieabgabe von 1,14 MJ auf, bei einem elektrischen Gesamtenergieeintrag von 40 kJ über einen Zeitraum von 14 Stunden. Während dieses Exkurses brachte diese Zelle das Kühlmittel (H₂O bei etwa 1 Atmosphäre) zum Kochen, um anschließend wieder mit einer größeren Energieabgabe zu arbeiten.
2. Metall-Wasserstoff-Gassysteme bei erhöhter Temperatur. Bei dem Metall, typischerweise in kleindimensionierter Form, kann es sich um Palladium, Nickel, eine Legierung oder eine Beschichtung von Pd auf Ni oder um ein anderes Metall mit der Fähigkeit zu einer hohen Wasserstoffdurchlässigkeit handeln. Bei dem Gas handelt es sich um ein Wasserstoffisotop: Protium, Deuterium oder Tritium – oder um eine Mischung aus diesen. Einige Beobachter vermuten, dass Protium mit Nickel „funktioniert“, nicht aber mit Palladium, und dass Deuterium mit Palladium, nicht aber mit Nickel wirksam ist. Ich denke, man kann mit Fug und Recht behaupten, dass mit dem Ni-H-Gassystem weniger Experimente durchgeführt wurden als mit dem von Pd-D, und dass deren Ergebnisse umstrittener sind. Nichtsdestotrotz sind die Behauptungen, sollten sie sich als stichhaltig erweisen, verblüffend: eine Stromerzeugung von Hunderten von kW bei Temperaturen von über 500°C, die über bedeutende Zeiträume ohne Energiezufuhr aufrechterhalten wird. Sicherlich könnte dies die Basis für eine ideale Demonstration oder sogar einen funktionierenden Prototyp bilden.
3. Metall-Gas-moduliertes Plasma. Irgendwo zwischen den Punkten 1 und 2 findet sich die Glimmentladung. Diese beinhaltet die Vorteile der Elektrochemie (hohes chemisches Potenzial, hohe Flüsse) und von Gassystemen (kurze Initiierungszeit, geringe thermische Masse, hohe Temperatur, geringer Bestand an Verunreinigungen und geringere Korrosivität). Als Vertreter von Energetics Technologies (in Israel als ETI gegründet und tätig, aber mit Hauptsitz in New Jersey) präsentierte Arik El-Boher auf dem ICCF10, was damals und heute eine der aufregendsten Entdeckungen bei den Pd-D-Wärmestudien war und immer noch ist. Energetics stellte eine superwellenmodulierte Glimmentladung zwischen thoriertem Wolfram und einer dünnen Palladiumbeschichtung (auf Edelstahl) in subatmosphärischem D₂ vor. Das Experiment produzierte über einen Zeitraum von 10 Stunden kochendes Wasser mit einem Leistungsgewinn von 3,88 und einem Energiegewinn von 6,72 ( aufgrund der beachtlichen „Hitze nach dem Tod“). Da die Temperatur des Plasmas recht hoch war (wenn auch nicht gemessen), kann man sich problemlos einen Demonstrationsprototypen vorstellen. Jedoch wurde dieses Experiment nach meinem Wissen trotz bester Bemühungen von El-Boher, Energetics und SKINR bisher nicht repliziert.

Eine letzte Überlegung betrifft die Abmessungen des Demonstrationsprototypen. Welche Baugröße ist mit der ausgewählten Prototyptechnologie am einfachsten zu bewerkstelligen, und in welchem Maßstab müssen wir arbeiten, um das von uns angesprochene Publikum effektiv mit einzubeziehen zu können? Die letztgenannte Entscheidung ist persönlicher Natur – aber von entscheidender Bedeutung – und würde von einer weitreichenden Diskussion profitieren. Nur rein hypothetisch: Wenn Sie nichts über Kalte Fusion, LENR oder CMNS wissen, keine unserer Konferenzen besucht oder Papiere zu diesem Thema gelesen (oder verstanden) haben – was wäre erforderlich, um Sie davon zu überzeugen, dass eine Maschine, die Sie gerade vor sich sehen (Messungen sind zulässig), Kernenergie in thermische oder elektrische Energie umwandelt? Die Macht – und das ist tatsächlich der springende Punkt – dieser Behauptung besteht darin, dass die Energiedichte einer Kernreaktion etwa 10⁷ mal so hoch ist wie die einer Speicherung von Energie in chemischer oder mechanischer Form. Es ist offensichtlich, dass man das Demonstrationsobjekt und seine Energieerzeugung (bei vollem Zugang) über ausreichend lange Zeiträume beobachten und abfragen müsste, um alle vorstellbaren potenziellen chemischen oder mechanischen Energiespeicherprozesse auszuschließen.

Es ist wichtig zu bedenken, dass Effekte mit diesen Merkmalen schon früher – wenn auch nicht in einer Demonstrationssituation – gezeigt oder behauptet wurden, und dass diese bisher weder unsere Zielgruppe noch die Wissenschaftsgemeinschaft insgesamt überzeugt haben. Weshalb hat das, was wir bisher unternommen haben, die Akzeptanz des FPHE nicht bewirkt? Hierfür gibt es mehrere Gründe:

1. Es wurden bisher keine (oder nur wenige inakzeptable) energetische Nuklearprodukte beobachtet. In allen Situationen mit Ausnahme der unsrigen wäre dies ein erfreulicher Umstand (vorausgesetzt, die Wärme ist tatsächlich vorhanden). Ein Nuklearprozess ohne gefährliche Nuklearprodukte, der rasch oder langlebig ist, sich insbesondere aus reichlich vorhandenen, billigen und unschädlichen Reaktanten speist, könnte das Potenzial besitzen, eine unbedenkliche und nachhaltige Energiequelle für die nächsten Jahrtausende zu gewährleisten. Doch der Nachweis eines nuklearen Effekts ohne energetische Nuklearprodukte stellt gerade angesichts der allgemeinen Abneigung und Furcht vor nuklearen Prozessen eine Herausforderung dar.
2. Die Kalorimetrie genießt weder hohes Ansehen noch wird sie richtig verstanden. Wärme ist das hauptsächliche Reaktionsprodukt, das von Fleischmann und Pons sowie von allen anderen ernsthaften Replikatoren ihrer Behauptung (des FPHE) vorhergesagt und beobachtet wird. Die meisten dieser Experimentatoren verließen sich bei ihren Studien zur Kalten Fusion auf die Kalorimetrie. Die Kalorimetrie ist ein altes Werkzeug, das wenig gelehrt, benutzt oder verstanden wurde. Das SRI-Team musste sich die Kalorimetrie selbst aneignen, um die Fleischmann-Pons-Behauptungen zu hinterfragen und zu vertiefen. Auch heute noch herrschen auf diesem Gebiet Verwirrung und Kontroversen hinsichtlich des „besten“ – oder auch nur annehmbaren – Mittels der Kalorimetrie. Dieses Werkzeug wird (von einigen) als von Natur aus ungenau angesehen – und dies, obwohl die Kalorimetrie die Grundlage für die moderne chemische Thermodynamik bildet, für die eine beträchtliche Präzision und Genauigkeit erforderlich sind, um die gesamte chemische Industrie in Gang zu halten.
3. Wärme ist flüchtig. Ist Wärme nicht vorhanden, gibt es kaum Anzeichen dafür, dass sie einmal vorhanden war, es sei denn, mit der Wärme wurde gearbeitet. Ist dies nicht der Fall, gibt es möglicherweise Hinweise auf ein früheres Schmelzen oder auf eine Phasenänderung, die nur von Experten bewertet werden können. Um die Präexistenz von überschüssiger Wärme zu „verkaufen“, bedarf es einer überzeugenden Argumentation, die sich lediglich auf „Messungen“ und „Zahlen“ stützt. Während dies in der Wissenschaft der Normalfall ist, müssen viele Menschen überzeugt werden, die selbst keine Wissenschaftler sind und die nicht gewillt sind, den Beweis für einen „unmöglichen“ (oder bestenfalls hochgradig neuartigen) Effekt der Analyse „bloßer Zahlen“ zu überlassen bzw. die Aussage eines „Experten“ über die eines anderen zu stellen.
4. Der Effekt ist „gering“ – relativ. Die Gruppe der oben vorgeschlagenen Prototyptechnologien wurde genau wegen ihres Potenzials für große (und skalierbare) Effekte ausgewählt. Insbesondere bei elektrochemischen Technologien ist der Bedarf an Eingangsleistung hoch und von langer Dauer. Die Beladung wird durch die Auferlegung eines Potenzialgradienten in einem System mit niedriger Impedanz (der elektrochemischen Zelle) erreicht und aufrechterhalten. Dieser Stromfluss ist erheblich und muss über sehr lange Zeiträume aufrechterhalten werden (Hunderte von Stunden für Massen-Pd), um Initiationseffekte zu überwinden und gleichzeitig die Beladung aufrechtzuerhalten. Mit Ausnahme der Anfangsladung gelangt der gesamte Strom im Wesentlichen in parasitäre Prozesse, vor allem in die Bildung von D₂ und O₂. Für die wässrige elektrochemische Beladung kann dies nicht verhindert werden, bedeutet jedoch, dass jedwede überschüssige Energie, die durch mutmaßliche Kernprozesse erzeugt wird, aufgrund der Einbringung von Energie während der langen Initiationsphase einer großen Eingangsleistung (IV) und einer noch größeren Eingangsenergie (IVt) überlagert werden muss. Die maximale Überschussleistung, die bei SRI in mehr als 100 erfolgreichen Experimenten typischerweise beobachtet wurde, betrug zwischen 3 und 30 Prozent der P_in. Auch wenn dies als statistisch sicher betrachtet werden kann, handelt es sich dabei immer noch um einen geringen Wärmeeffekt im Verhältnis zur Eingangsleistung, was niemanden, der mit dem Experiment und den Details des Kalorimeters nicht vertraut ist, zu überzeugen vermag. Es ist auch „nicht genug“, wie später in diesem Aufsatz gezeigt werden wird.
5. Der Effekt ist „gering“ – absolut. In seinem ersten, im Jahr 2007 veröffentlichten Buch zitiert Ed Storms 242 erfolgreiche Wärme produzierende Experimente auf der ganzen Welt (123 elektrolytische). Davon zeigen 117 (64 elektrolytische) einen Leistungsüberschuss von 1,25 W oder weniger. Sein Histogramm (Abb. 40 in und als Abb. 1 wiedergegeben) fällt bei maximal erzeugter Überschussleistung annähernd exponentiell und rapide ab, so dass die Zahl der Zellen, die eine maximale Überschussleistung von 1,25 bis 2,5 W aufweisen, nur 35 (18 elektrolytische) beträgt und die der Zellen mit 2,5 bis 3,75 W nur 23 (12 elektrolytische).

Wie viel Wärme ist notwendig, um einen Nicht-Experten zu überzeugen? Da der FPHE nicht direkt sichtbar ist, könnte man argumentieren, dass „die Beweise greifbar sein müssen, um real zu sein“. Die Schwelle der taktilen Wahrnehmung hängt von mehreren Faktoren ab, doch sollte vernünftigerweise zu erwarten sein, dass man in der Lage ist, eine thermische Unterscheidung mittels Berührung vorzunehmen, wenn ein „kleines“ System mit 10 W Heizleistung ein- und ausgeschaltet wird. Zu dem Zeitpunkt, an dem ein „bescheiden stabiles“ Niveau an überschüssiger Leistung in einem Bereich von 10±1,25 W erreicht wurde, belief sich die Zahl der erfolgreichen FPHE-Experimente weltweit zwischen 1989 und 2006, welche von Storms überprüft wurden, auf 16 (neun elektrolytische). Aber es gibt eine gewisse Leistung im Auslauf, und Storms' weltweite Zählung der Experimente, die mehr als 10 W überschüssiger Leistung erzeugen, liegt bei 40 (mit nur 15 elektrolytischen). Das sind 17 Prozent aller erfolgreichen Wärme produzierenden Experimente, die von Storms überprüft wurden. Das Niveau von mehr als 10 W spiegelt nur 12 Prozent der elektrolytischen Erfolge wider. Der rapide Abfall der überschüssigen Leistungsniveaus von elektrolytischen Experimenten ist aber wahrscheinlich auf die hohen Kosten (sowie die Gefahr) großer elektrochemischer Pd/D₂O-Experimente zurückzuführen.

Abbildung 1. Histogramm der erfolgreichen Produktion von Überschusswärme zwischen 1989 und 2006 aus . Bei den Rauten handelt es sich ausschließlich um Experimente, bei den offenen Kreisen um elektrochemische.

Abbildung 1 zeigt ein Histogramm der gesamten erfolgreichen überschüssigen Wärmeproduktion, die für den Zeitraum von 1989 bis 2006, wie von Storms überprüft, berichtet wurde. Die oben links eingefügte Analyse zeigt den nahezu exponentiellen Charakter dieser Daten. Aber es gibt, wie schon oben erwähnt, eine „Leistung im Auslauf“. Und wenn man für den Demonstrationsprototypen 10 W als ein „ausreichend stabiles“ Niveau der Produktion von Überschusswärme akzeptiert, sollte dies logischerweise erreichbar sein. Das Demonstrationsgerät muss jedoch mehr leisten, als sich „warm anzufühlen“. Es wird gebraucht, um genügend Elektroenergie für die Eigenversorgung zu gewinnen, für die ein Energiezuwachs und eine deutlich höhere Betriebstemperatur benötigt wird, um die von Sadi Carnot spezifizierten Strukturen auszugleichen, und Schlimmeres.

Pin Electric (W)	Cell name	T (°C)	Net Electric (W)	Gain	Percentage of Pin (FM)(%)
2	P19	35	-1.7	2.9	-86
20	P15	65	-16.5	1.3	-83
1.25	L14-2	55	-1.01	1.8	-81
0.093	Pd-C	45	-0.07	3.0	-76
0.55	ETI-GD	100	0.24	6.7	44
1.1	ETI-64	100	5.3	27.5	490

Tabelle 1. Merkmale ausgewählter Zellen von SRI und ETI

Abbildung 2. Carnot-Begrenzung (durchgezogene blaue Kurve, bezogen auf die rechte Achse) und hypothetische elektrische Leistung für eine ideale Carnot-Umwandlung unter den gezeigten Temperaturen und Gewinnen.

Abbildung 2 stellt den Carnot-Grenzwert als durchgezogene blaue Linie, bezogen auf die rechte Achse, als Funktion der Betriebstemperatur mit einer Wärmeabgabetemperatur von 20°C dar. Ebenfalls eingezeichnet ist eine Gruppe von Kurven, die die elektrische Leistung (in W) „zur Nutzung verfügbar“ über den Betriebstemperaturbereich zeigt, berechnet für die angegebenen hypothetischen Gewinne bei einer (nominalen) Eingangsleistung von 10 W. Die gewählten Zunahmen sind: 2, 3, 5 und 20. Beachten Sie, dass Carnot ein Grenzwert ist, der nicht erreicht werden kann und mit abnehmender Betriebstemperatur immer schwieriger zu erreichen ist. Klar ist, dass man bei einer Zunahme (Wärmeabgabe/Stromzufuhr) von 2 bei einer elektrischen Leistung von 10 W eine Leistung von 1 W für Demonstrationszwecke erzeugen könnte, die über der für die Aufrechterhaltung erforderlichen Leistung liegt, selbst im Grenzbereich, erst über 460°C!

Offensichtlich ist die Betriebstemperatur von Bedeutung, und je höher sie ist, desto besser. Doch der Gewinn ist sogar noch wichtiger. Bei einer Zunahme von 20 (siehe die obere Kurve) erreichen wir unsere „zusätzlichen“ 1 W an elektrischer Leistung für die Demonstrationszwecke (im Grenzbereich) bei nur 70°C. Bei 100°C (der Mindesttemperatur von ETI-64) stünden etwa 1.6 W an „zusätzlicher“ elektrischer Leistung für Demonstrationszwecke zur Verfügung. Es ist klar, dass der Gewinn von entscheidender Bedeutung ist, und das Wesentliche am Gewinn ist die Verringerung des Nenners. Der Abbildung 2 überlagert sind Datenelemente aus durchgeführten Experimenten: vier von der SRI und die beiden oben für die ETI aufgeführten Datenelemente mit den in Tabelle 1 genannten Eigenschaften. Beachten Sie, dass die Spalte „Nettoelektrizität“ der Wert ist, der zu Demonstrationszwecken aus P_in, T, der gemessenen Leistungsverstärkung und Carnot berechnet wurde. Der Prozentsatz von P_in versteht sich als Nettoelektrizität geteilt durch P_in und kann als Leistungszahl (Figure of Merit – FM) der verschiedenen Experimente abgelesen werden. Die für die beiden ETI-Zellen genannte Temperatur ist als Mindestwert angegeben und stellt somit die möglicherweise verfügbare elektrische Nettoleistung dar.

Wie in Abbildung 2 deutlich zu sehen ist, „verfehlen“ die SRI-Experimente „ihre Erfassung“ und weisen negative FM auf. Selbst bei perfekter thermisch-elektrischer Umwandlung nach Carnot hätten die 4 SRI-Zellen allesamt einen geringeren elektrischen Output als den Input erzeugt, da ihre Gewinne und Betriebstemperaturen zu niedrig waren. Dieser Vergleich ist insofern etwas unfair, als diese Experimente nicht dafür ausgelegt oder vorgesehen waren, die Voraussetzungen für die Eigenversorgung oder eine elektrische Nettoproduktion zu erreichen (tatsächlich waren die Entwurfskriterien diesem Ziel weitestgehend entgegengesetzt). Nichtsdestotrotz handelt es sich bei den zitierten Experimenten um „die besten“ verfügbaren Experimente, die die Kriterien, die Gegenstand dieses Aufsatzes sind, eindeutig nicht erfüllen.

Dies gilt allerdings nicht für die beiden oben erwähnten und aufgelisteten Experimente von Energetics, die in Abbildung 2 dargestellt sind. Das Glimmentladungsexperiment passiert den Balken gerade noch an der Temperaturgrenze des Kalorimeters (siedendes Wasser). Es steht jedoch fest, dass im Plasma höhere Temperaturen verfügbar waren und bei einer anderen Gestaltung konnte das Quadrat die rot gepunktete Kurve in den „nutzbaren“ Bereich erklimmen. Für ETI-64 ist eine solche Extrapolation nicht erforderlich. Mit einem Gewinn von 27,5 hätte dieses Experiment auch bei 100°C eine brauchbare Demonstration ergeben. Dieser Aspekt wird in Abbildung 3 noch direkter und dramatischer dargestellt.

Abbildung 3. Elektrische Nettoleistung für eine ideale Carnot-Konvertierung in Prozent von P_in (FM) als Funktion des thermischen Gewinns im Experiment, zusammengefasst für die in Tabelle 1 aufgeführten Experimente.

Die SRI-Experimente (blau) fallen allesamt unter Null mit Gewinnen von unter 3 und FM unter 0. ETI-GD liegt oberhalb der Linie und könnte, falls wiederholbar, sich bei erhöhter Betriebstemperatur durchaus als „verbesserungsfähig“ erweisen. Ich betrachte dieses immer noch als eines der wichtigsten, wenn nicht sogar als das wichtigste Experiment, das jemals im Rahmen von LENR durchgeführt wurde. Auf der Grundlage der in Abbildung 3 dargestellten metrischen FM und des in diesem Aufsatz erläuterten Ziels ist der Spitzenreiter jedoch ETI-64, von dem ich früher schon häufiger gesprochen habe – wenn auch nicht ausdrücklich in diesem Zusammenhang. Wenn wir uns dem Ziel der Eigenversorgung mit einer Wärmeleistung von mehr als 10 W nähern wollen, von denen noch einige Watt an elektrischer Leistung für eine überzeugende Demonstration übrig bleiben, dann müssen wir uns mit der Frage befassen, warum ETI-64 „funktionierte“ und alle anderen im Wesentlichen nicht.

3. Schlussfolgerungen

1. Die „Beladung“ (chemisches Potenzial) ist zumindest für die Schaffung jener Bedingungen im Gitter von Bedeutung, die für die Kernprozesse von kondensierter Materie geeignet sind.
2. Der Fluss ist entscheidend. Dabei kann es sich um den Fluss von Deuterium, Elektronen oder Phononen (oder andere?) handeln. Unter statischen Bedingungen des Gleichgewichts kommt es nicht zum FPHE.
3. Die Theorie allein wird es uns vielleicht nicht ermöglichen, unser Ziel zu erreichen, jedoch wird sie für die kommerzielle Akzeptanz und für die Gewinnung der Unterstützung weiterer aktiver Wissenschaftler erforderlich sein.
4. Um Akzeptanz zu gewinnen, müssen wir – mehr oder weniger auf Anforderung – nachweisen können, dass in kondensierter Materie neuartige nukleare Effekte stattfinden und Nettoenergie erzeugen.
5. Die praktische Nutzung dieser Energie muss demonstriert werden. Hierfür benötigen wir einen Demonstrationsprototypen.
6. Für eine wirkungsvolle Demonstration ist die Betriebstemperatur wichtig, aber um unser Ziel zu erreichen, ist ein hoher Gewinn entscheidend.
7. Die Gewinn ist im Nenner einfacher zu beeinflussen als im Zähler. Das Ziel ist es, den Effekt überschüssiger Wärme durch elektrische Stimulation bei geringer Eingangsleistung zu erzeugen.
8. Multidynamische, multiresonante Prozesse scheinen an der Erzeugung des FPHE beteiligt zu sein bzw. eine entscheidende Rolle dabei zu spielen. Irv Dardik und Energetics haben gezeigt, dass ihr Ansatz konzeptionell zutrifft. Um Fortschritte zu erzielen, müssen wir diese Lehre besser verstehen.

Danksagungen

Gemessen an der Leistungszahl erfüllen die „besten“ SRI-Experimente nicht die von mir behaupteten Demonstrationskriterien und waren dafür auch nicht vorgesehen. Dennoch spielten diese Experimente für die Schaffung einer Verständnisgrundlage eine entscheidende Rolle, und ich möchte dem ursprünglichen SRI/EPRI-Kernteam, dem dies gelungen ist, meine besondere Anerkennung aussprechen: Steve Crouch-Baker, Andy Riley, Romeu Rocha-Filho, Stuart Smedley, Fran Tanzella, Tom Passell, Joe Santucci, Sharon Wing und Susan Creamer. Besondere Anerkennung gebührt auch dem Energetics-Team, das so hart gearbeitet hat und so dramatisch erfolgreich war, getragen von der Vision, die von Sidney Kimmel und Irv Dardik entwickelt wurde: Herman Branover, Arik El-Boher, Alison Godfrey, Ehud Greenspan, Shaul Lesin und Tanya Zilov. Mit besonderer Anerkennung möchte ich fünf Personen hervorheben, die unermesslich zu meinem entscheidenden Verständnis beigetragen haben: Trevor Dardik, Martin Fleischmann, Peter Hagelstein, Paolo Tripodi und Vittorio Violante. Für ihre wertvollen Beiträge zu diesem Aufsatz gebührt Peter Hagelstein, Abd ul-Rahman Lomax, David Nagel, Fran Tanzella und Vittorio Violante ebenfalls Dank und Anerkennung.

Nachtrag

In Asti nicht diskutiert und im Zuge der Rezension hinzugefügt wurde die Möglichkeit, dass neue oder vollständigere Daten über die Wärme-Helium-Korrelation eine geeignete Grundlage bieten könnten, um die Anfangsphase der CMNS-Forschung abzuschließen und die Frage zu beantworten: „Ist sie real?“, damit wir zu Phase 2 übergehen können: „Wozu ist sie gut?“ Nachdem ich dieser experimentellen Frage mehrere Jahre lang intensiv nachgegangen bin, stellt sich meine Vorsicht und mein Zustand wie folgt dar. Helium (insbesondere ⁴He, aber auch ³He und vorzugsweise beides) wird wesentlich leichter messbar und damit auch an Überzeugungskraft gewinnen, wenn der FPHE mehr oder weniger auf Anforderung hin auslösbar ist. Das Problem der Leckagen und des vorzeitigen Auftretens dieser Isotope kann dadurch wirksam entschärft werden, dass Messungen an Proben aus der Gasphase unmittelbar vor und nach einem ausgelösten Wärmeereignis durchgeführt werden können.