Wege zum Fusionskraftwerk

26.03.2026

Quelle: E & M powernews
 

Unerschöpfliche klimaneutrale Energie: Die Fusionstechnologie verspricht viel. Ein erstes Kraftwerk könnte bis 2045 realisiert werden − wenn die Rahmenbedingungen stimmen.

„Wissenschaftlich betrachtet gibt es keinen Grund, warum die Fusion nicht gelingen sollte“, heißt es im Fazit der am 24. März veröffentlichten „Forschungs- und Innovationsroadmap Fusionsenergie (FIRE)“ der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech). Allerdings: Um einen entsprechenden Reaktor bis 2045 in Betrieb nehmen zu können, sei eine „massive Beschleunigung“ notwendig.

Deutschland verfüge mit führenden Forschungsinstituten, Fusionsunternehmen und einer leistungsfähigen Industrie über eine „sehr gute Ausgangsbasis für erfolgreiche Innovationen in der Fusionsenergie“. Die verschiedenen Fusionsansätze seien allerdings jeweils mit spezifischen technologischen Herausforderungen verbunden.

Beim Tokamak – dem derzeit am besten erforschten und entwickelten Ansatz, bei dem Plasma durch das Zusammenspiel dreier überlagernder Magnetfelder gehalten wird − könnten beispielsweise Plasmadisruptionen den Kraftwerksbetrieb unmöglich machen. In einem Stellarator hingegen wird der magnetische Käfig durch ein einziges Spulensystem erzeugt. Hier stünden allerdings Fragen zum stabilen Plasmaeinschluss im Vordergrund. Die Laserfusion wiederum erfordere Fortschritte bei der Entwicklung zentraler Komponenten, konkret bei den Lasersystemen.

Fortschritte bei Materialien und Brennstoff, die die Basistechnologien für die Fusionsenergie umfassen, spielten eine zentrale Rolle für den erfolgreichen Betrieb eines Fusionskraftwerks. Materialien müssten extremen Belastungen aus Wärme und Neutronenbestrahlung standhalten, während Technologien zur Tritium-Versorgung und zum Brennstoffkreislauf die Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit von Tritium sicherstellen müssten. Die parallele Entwicklung dieser Querschnittstechnologien sei entscheidend, um spätere Engpässe zu vermeiden und Fortschritt zu ermöglichen.

Vom fertigen Kraftwerk zur Stragieentwicklung

„Ausgehend von dem Ziel, ein funktionstüchtiges Kraftwerk zu bauen und zu betreiben, haben wir Zwischenziele identifiziert und entsprechende Zeitabschätzungen formuliert“, lässt sich Acatech Präsidentin Claudia Eckert anlässlich der Veröffentlichung der Roadmap zitieren. „Um ein Fusionskraftwerk nachhaltig und wirtschaftlich zu betreiben, muss ein technisches und industrielles Fusionsökosystem aufgebaut werden. Erforderlich dafür sind neben erheblichen Investitionen in die technologische Infrastruktur und in die Ausbildung von Fachkräften auch unterstützende rechtliche Rahmenbedingungen, um der Industrie Investitionssicherheit zu geben.“ 

Als erstes gelte es nun, drei technologische Ansätze umzusetzen: Den Aufbau der Infrastrukturen für fusionsspezifische Neutronentestung und des Brennstoffkreislaufs; die Priorisierung des Stellarators als Kraftwerkstechnologie für die Magnetfusion und die entschlossene Entwicklung der Lasertechnologie.

In drei Szenarien stellt die Roadmap dar, wie die weitere Wege zum funktionsfähigen Kernfusionsreaktor aussehen könnten. In Szenario eins wären hohe Investitionen notwendig, die in teils gleichzeitig laufende Entwicklungen fließen: Diese Parallelität reduziere das strategische Risiko und erhöhe die Chance, robuste Lösungen zu finden, steigere aber auch die technologischen Risiken und erhöhe den organisatorischen Aufwand. Szenario zwei setzt zunächst ressourcenschonender und risikoärmer auf Grundlagenforschung, was allerdings mit erhöhtem Zeitaufwand einhergehe. Im dritten Szenario würde zunächst eine vorwettbewerbliche Forschungsinfrastruktur aufgebaut, um gemeinsam wissenschaftliche Hürden zu überwinden. 

Sollten Maßnahmen zur Beschleunigung der Entwicklung nicht zeitnah ergriffen werden, sei mit Verzögerungen von mindestens fünf bis zehn Jahren zu rechnen, heißt es in dem Bericht. Gleichzeitig ist jedoch auch eine weitere Beschleunigung grundsätzlich möglich, gehe jedoch mit einem deutlich erhöhten Ressourceneinsatz und Risiko einher.

Die in der Roadmap entwickelten Zwischenergebnisse wurden im Rahmen des vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderten Projekts FIRE erarbeitet und markieren technische Hürden und formulieren Zwischenziele für den Weg zum Fusionskraftwerk.

Der vollständige Zwischenbericht „Fusionsenergie in Deutschland. Entwicklungspfade zum ersten Fusionskraftwerk“ ist auf den Internetseiten von Acatech abrufbar. 

Autorin: Katia Meyer-Tien