Während des Zweiten Weltkriegs versuchten deutsche Wissenschaftler unter der Herrschaft von Adolf Hitler, einen funktionierenden Atomreaktor zu bauen. Die USA und ihre Verbündeten fürchteten damals, dass Nazi-Deutschland als erstes Land eine Atombombe entwickeln könnte. Eine neue wissenschaftliche Studie zeigt nun, wie weit die deutschen Forscher tatsächlich von diesem Ziel entfernt waren. Demnach fehlten ihnen wichtige Rohstoffe, um ihren letzten Reaktorversuch erfolgreich abzuschließen.
Im Mittelpunkt der Untersuchung steht der sogenannte B8-Reaktor. Der deutsche Physiker Werner Heisenberg leitete das Forschungsprojekt. Er erklärte nach dem Krieg, dass sein Team kurz vor einer erfolgreichen nuklearen Reaktion gestanden habe. Seiner Ansicht nach hätte eine kleine zusätzliche Menge Uran ausgereicht, um den Versuch zum Erfolg zu führen.
Eine neue Studie kommt jedoch zu einem anderen Ergebnis. Die Forscher untersuchten historische Dokumente, technische Berichte und erhaltene Uranproben. Ihre Berechnungen zeigen, dass das deutsche Projekt deutlich mehr Uran und schweres Wasser benötigt hätte. Die vorhandenen Vorräte reichten bei Weitem nicht aus.
Die Forschung zu diesem Thema begann bereits 2013. Damals erhielt Timothy Koeth, Physiker an der University of Maryland, von einem Freund einen ungewöhnlichen Metallwürfel. Koeth erkannte schnell, dass es sich um einen Uranwürfel aus dem deutschen Atomprogramm handeln könnte.
Diese Würfel waren Teil der erfolglosen Versuche deutscher Wissenschaftler, einen funktionierenden Atomreaktor zu bauen. Bis heute sind nur 14 dieser besonderen Stücke bekannt. Sie gelten als wichtige historische Belege für die deutsche Kernforschung während des Krieges.
Im Jahr 2019 machten Koeth und seine damalige Forschungspartnerin Miriam Hiebert weitere Fortschritte. Gemeinsam suchten sie nach der Herkunft der Uranwürfel. Dabei fanden sie zehn Exemplare in den USA. Einige befanden sich in bekannten Einrichtungen. Das Smithsonian Museum bewahrte einen Würfel in seiner Sammlung auf. Ein weiterer wurde an der Harvard University für Lehrveranstaltungen in der Physik genutzt.
Die deutschen Atomforscher hatten zu Beginn des Krieges einen zeitlichen Vorsprung von etwa zwei Jahren. Trotzdem kam ihr Programm nur langsam voran. Laut Koeth waren begrenzte Rohstoffe, Streit zwischen Wissenschaftlern und eine schlechte Organisation wichtige Gründe dafür.
Die deutsche Forschung war zudem in drei getrennte Gruppen aufgeteilt. Diese arbeiteten in Berlin, Gottow und Leipzig. Die Teams tauschten nur wenige Informationen und Materialien aus. Dadurch fehlte eine gemeinsame wissenschaftliche Grundlage für das gesamte Projekt.
Heisenberg leitete die Berliner Gruppe. Als die alliierten Truppen im Winter 1944 näher rückten, verlegte er seine Arbeit nach Haigerloch. Dort bauten die Wissenschaftler den B8-Reaktor in einer Höhle unter einer Burg.
Die Anlage bestand aus 664 Uranwürfeln. Diese waren mit Kabeln verbunden und hingen in einem Behälter mit schwerem Wasser. Eine Abschirmung aus Graphit sollte die Strahlung begrenzen. Das ungewöhnliche Gerät erinnerte an einen großen Kronleuchter.
Währenddessen starteten die USA eine geheime Mission mit dem Namen Alsos. Ihr Ziel war es, deutsche Forschungsergebnisse und wichtige Materialien zu sichern. Als die alliierten Truppen Haigerloch erreichten, bauten die deutschen Forscher den Reaktor auseinander. Sie versteckten die Uranwürfel auf einem Feld und brachten wichtige Unterlagen an andere Orte.
Heisenberg floh mit dem Fahrrad und nahm einige Uranwürfel in seinem Rucksack mit. Die alliierten Wissenschaftler fanden später weitere Materialien und Dokumente.
Frühere Untersuchungen hatten bereits vermutet, dass Deutschland mit zusätzlichen Uranwürfeln eine kritische Reaktion hätte erreichen können. Koeth und Hiebert entdeckten zudem alte Unterlagen über rund 400 weitere Uranwürfel aus einem Versuch der Gottower Forschungsgruppe. Damals entstand die Annahme, dass alle vorhandenen Würfel zusammen für den B8-Reaktor gereicht hätten.
Die neue Studie widerspricht dieser Einschätzung. Nach den Berechnungen der Forscher hätte der Reaktor zwischen 1.292 und 1.775 Uranwürfel benötigt. Das wäre deutlich mehr gewesen als die 664 Würfel des ursprünglichen Versuchs.
Auch beim schweren Wasser gab es ein großes Problem. Die deutschen Forscher hätten etwa doppelt so viel benötigt, wie die Anlage von Norsk Hydro in Vemork während des gesamten Krieges herstellen konnte. Diese Fabrik in Norwegen war damals die einzige verfügbare Quelle für das wichtige Material.
Ein weiteres Hindernis war die Qualität des Graphits. Die US-Forscher nutzten hochwertigen Koks aus Erdöl. Deutschland hatte dagegen wegen der britischen Seeblockade nur begrenzten Zugang zu diesem Rohstoff. Deshalb mussten die deutschen Wissenschaftler auf Koks aus dem Ruhrgebiet zurückgreifen. Dieser enthielt etwa doppelt so viele Verunreinigungen.
Die neue Untersuchung zeigt damit, dass das deutsche Atomprogramm nicht nur an fehlender Zeit scheiterte. Vor allem der Mangel an geeignetem Uran, schwerem Wasser und hochwertigem Graphit machte einen erfolgreichen Reaktorversuch unmöglich. Die Vorstellung, Heisenberg habe nur wenige zusätzliche Uranwürfel gebraucht, wird durch die neuen Berechnungen deutlich infrage gestellt.
