Erstes Fusionskraftwerk der Welt in Deutschland?
Erstes Fusionskraftwerk der Welt in Deutschland?
handelsblatt.com: Die Bundesregierung will die Fusionsforschung hierzulande fördern. Jetzt hat sie sich festgelegt, an welchen Standorten die Hubs der Zukunftstechnologie entstehen sollen.
Es ist der erste Schritt auf dem Weg zum selbst erklärten Ziel der Bundesregierung, das erste Fusionskraftwerk der Welt nach Deutschland zu holen. Bundesforschungsministerin Dorothee Bär hat am Mittwoch gemeinsam mit Vertretern der Bundesländer mitgeteilt, wo über das ganze Land verteilt Forschungszentren für die Fusionsenergie entstehen sollen – sogenannte „Hubs für die Fusion“.
Mehr als 30 Hochschulen, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und Unternehmen sind über mehrere regionale Cluster an der intensiven Erforschung der Energieerzeugung beteiligt. Dabei geht es um die Verschmelzung von leichten Atomkernen zu schweren. Das Prinzip der Sonne zur Erzeugung von Energie soll künftig auch auf der Erde zur sauberen Stromerzeugung genutzt werden.
Die Kernfusion verspricht dauerhaft verfügbare, saubere Energie mit einem Bruchteil des radioaktiven Mülls, den die Kernspaltung in Atomkraftwerken verursacht. In Sternen wie der Sonne werden durch die Verschmelzung von Atomkernen Unmengen an Energie freigesetzt. Seit Jahrzehnten versuchen sich Unternehmen und Wissenschaftler an der Nachahmung der Methode – gelungen ist das bisher nicht.
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„Man kann die Energie der Sonne auf die Erde holen“, sagte Bär. Das sei „ein sehr verheißungsvolles Ziel“. Dementsprechend steigen die Investitionen in Fusionsunternehmen rasant. Die USA und China stehen bislang unangefochten an der Spitze, wenn es um das Thema Fusionsenergie geht. Mit ihrer neuen Hightech-Agenda will die Bundesregierung jetzt aber auch Deutschland eine echte Chance geben.
So plant Bär, bis zu neun Milliarden Euro aus der mit 18 Milliarden Euro hinterlegten Hightech-Agenda in den kommenden Jahren in die Technologie zu investieren. Die Hubs sollen mit jeweils Millionen die Grundlage für spätere Förderprogramme beim Bau eines ersten Fusionskraftwerks legen.
Der Bund erwartet aber auch, dass die Unternehmen „in erheblichem Umfang eigene Ressourcen einsetzen“ und „nach einer Anlaufphase der private Anteil an der Finanzierung der Hubs überwiegt“.
1. Magnetfusion im Fokus
Der erste Hub soll die Forschung an der Kernfusion mit der Magnettechnologie voranbringen und Deutschlands führende Rolle ausbauen. Ein möglicher Betrieb mit Tritium als Brennstoff soll erprobt werden. Forschungsreaktoren gibt es in Garching sowie in Greifswald. Sie werden vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) betrieben.
An beiden Standorten werden auch Fachkräfte ausgebildet. Dafür ist nach Informationen des Handelsblatts ein Hub in Bayern unter der Leitung des Start-ups Proxima Fusion und des IPP vorgesehen. Auch das Fusionsunternehmen Gauss Fusion ist mit an Bord.
Aus Branchenkreisen heißt es: „Die Hubs dienen dazu, Netzwerke und Ökosysteme zu bilden, Spieler zusammenzubringen und Expertise zu verbinden.“ Auch Verbundprojekte soll es geben.
2. Lasertechnologie zur Fusion
Der zweite Hub dreht sich um die Lasertechnologie bei der Kernfusion. Die Unternehmen Focused Energy und Marvel Fusion sind in diesem Bereich aktiv. An zwei Standorten soll künftig dazu geforscht werden: In Biblis unter der Leitung von Focused Energy werden sich die Wissenschaftler auf die industriellen Forschungsthemen konzentrieren. Ein zweiter Hub in Hamburg sowie Schleswig-Holstein soll sich unter Marvel Fusion und dem europäischen Verbundprojekt European XFEL um die spezielle Erforschung sogenannter Laser-Targets kümmern.
Ein Laser-Target ist das Brennstoffkügelchen, das bei der Fusion gezündet wird. Es ist das Herzstück des gesamten Prozesses – und gleichzeitig eine der größten technischen Herausforderungen.
Der 3,4 Kilometer lange European XFEL ist ein Röntgenlaser, der Objekte in atomarer Auflösung abbilden kann. Er ist damit das ideale Werkzeug, um zu verstehen, wie sich das Target beim Laserbeschuss verhält oder wie Instabilitäten entstehen. Auch die Universität Rostock forscht mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf an der Laserfusion.
3. Brennstoffkreislauf und Materialentwicklung
Der dritte Hub – am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – beschäftigt sich mit dem zentralen Themenfeld der Material- und Brennstoffforschung. Schließlich muss der Reaktor Temperaturen von über 100 Millionen Grad aushalten.
Auch gilt es noch zu klären, mit welchem Brennstoff die Kernfusion am besten erfolgt. Die Ansätze zum Brennstoffkreislauf in einem Fusionskraftwerk sieht das Bundesministerium noch „in einem Frühstadium“. Die möglichen Antworten geben danach Aufschluss darüber, wie viel radioaktiver Müll im Falle einer Stromerzeugung mit Kernfusion anfallen würde und wie lange die Halbwertzeit wäre… weiterlesen
