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Laserexperten der Uni München kooperieren mit dem Start-up Marvel Fusion: Gemeinsam wollen sie den Traum von der sauberen Kernenergie verwirklichen.
Kernfusion
Die Kernfusion ist nicht weniger als der Traum von einer Energiequelle wie der Sonne – nur auf der Erde. (Illustration: ESO/dpa)
Bild: dpa
Berlin Eine neue Kooperation soll die Kernfusion in Deutschland einen großen Schritt nach vorn bringen. Dafür tut sich das Start-up Marvel Fusion mit dem Laserzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) zusammen, dem Center for Advanced Laser Applications (Cala). Ziel sei die Entwicklung von Hochleistungslasern für den Einsatz in einem Kernfusionsreaktor, sagte Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume (CSU) dem Handelsblatt.
Die Kooperation von Universität und Start-up wird an diesem Donnerstag besiegelt. Cala gilt als führend in der Laserforschung. Marvel Fusions hat bereits 35 Millionen Euro Risikokapital eingesammelt und kooperiert mit Unternehmen wie Siemens und Trumpf.
Die Hoffnungen sind groß: „Die umweltfreundliche Energiegewinnung mit Kernfusion war jahrzehntelang ein abstrakter Traum – jetzt kann sie konkrete Hoffnung werden“, sagte Blume weiter. „Weltweit läuft ein Wettrennen um neue Kernfusionsansätze: Es gibt rund 35 Projekte, davon 30 in den USA – aber bisher kein einziges in Deutschland.“
Der Minister forderte: „Das muss sich ändern.“ US-Präsident Joe Biden habe gerade ein Multimillionen-Dollar-Programm für diese neuartigen Forschungsprojekte freigegeben. „Ich würde mir wünschen, dass auch die Bundesregierung hier einsteigt“, so der Wissenschaftsminister.
Kernfusion basiert auf dem Prinzip der Sonne, bei dem durch die Verschmelzung von Atomen Energie frei wird. Um dies technologisch nachzuahmen, flossen in den letzten Jahrzehnten bereits viele Milliarden in Fusionsprojekte. Das bedeutendste ist der Forschungsreaktor Iter in Südfrankreich, der seit 2007 von einer internationalen Staatenkooperation finanziert wird. Allein die EU hat für den Zeitraum 2021 bis 2027 gut sechs Milliarden Euro eingeplant, die US-Regierung rechnet mit fast sieben Milliarden Dollar.
„Das Projekt Iter wird aber wohl noch viele Jahre brauchen und sicher nicht vor 2035 an den Start gehen. Neue Ansätze in der Kernfusion mit laserinduzierten Verfahren könnten den Zeithorizont massiv verkürzen“, hofft Blume.
Zudem ermögliche die mit Lasern ausgelöste Fusion von Wasserstoff und Bor „eine saubere Kernfusion, da im Vergleich zu anderen Verfahren kein angereichertes Material benötigt wird und nur harmloses Helium übrig bleibt“. Mit der Kooperation zwischen Marvel Fusion und der LMU „beschleunigen wir diese spannende Perspektive für eine saubere, nachhaltige Energiegewinnung“, ergänzte der Minister.
Bayern unterstützt dafür den Ausbau des Laserforschungszentrums Cala an der LMU mit 2,5 Millionen Euro. Ziel sei es, „einen der weltweit schon heute leistungsfähigsten Laser noch stärker zu machen“. Die Spitzenintensität eines einzelnen Laserimpulses wäre dann 10 hoch 22 Watt pro Quadratzentimeter. „Das ist eine Eins mit 22 Nullen und entspricht fast der gesamten auf der Erde einfallenden Sonnenleistung, wenn diese auf die Größe einer Münze fokussiert wird“, veranschaulicht der Minister die Leistung. Der Laserimpuls dient dazu, Materie so dicht zusammenzustauchen, dass die Fusionsreaktion in Gang kommt
Marvel Fusion verfolgt nach Angaben des Ministeriums einen neuen Ansatz. Dabei werden anstelle von „stadiengroßen Laseranlagen zur Kompressionszündung“, die etwa wie ein Dieselmotor funktioniert, superheiße Laserimpulse erzeugt, der Funktion nach etwa wie die Zündkerze im Ottomotor.
Die Nachricht von einem „Beinahedurchbruch“ in der Laser-Kernfusion kam voriges Jahr aus den USA: Dort gelang es der National Ignition Facility (NIF) in Kalifornien erstmals, im Experiment 70 Prozent der Energie zu produzieren, die zuvor hineingesteckt wurde. Das ist natürlich keinesfalls befriedigend, steht aber dennoch für einen gewaltigen Fortschritt. Denn bis dahin wurden nie mehr als drei Prozent erreicht.
Insofern handele es sich bei dem Zwischenergebnis um einen „Meilenstein der Fusionsforschung“, sagte Laserfusionsexperte Markus Roth von der TU Darmstadt, der am Bau des Lasers mitgearbeitet hat, dem Magazin „Spektrum“.
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