Fusionsforschung: Schlüssel zur Zukunft der Energie
Die Fraunhofer-Gesellschaft begrüßt den Entwurf des Aktionsplans Fusion der Bundesregierung; die EU und Sachsen fördern den Aufbau eines Netzwerks.
Durch gezielte Investitionen und Kooperationen eine nachhaltige und emissionsfreie Energiezukunft gestalten und gleichzeitig Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit sichern – mit dem durch das Bundeskabinett verabschiedeten Entwurf eines „Aktionsplans Fusion“, der bis 2029 zwei Milliarden Euro für die Fusionsforschung vorsieht, stehe ein zentraler Schritt in der deutschen Energiepolitik bevor, so die Reaktion der Fraunhofer-Gesellschaft. Mit ihrer umfassenden Fachkompetenz im Bereich der Material- und Produktionstechnik sowie der Lasertechnologie stehe die Fraunhofer-Gesellschaft bereit, diesen Weg in die Umsetzung zu bringen und Wertschöpfungspotenziale zu realisieren.
Kernfusion birgt ein erhebliches Potenzial als zukunftsweisende, nachhaltige Energiequelle. Insbesondere Industriestaaten benötigen innovative Konzepte und Lösungen, um zusätzliche, grundlastfähige Energiequellen zu erschließen, die den CO2-neutralen Energiemix der Zukunft sowie unsere Wirtschafts- und Innovationskraft unterstützen. Die kürzlich verabschiedete Hightech Agenda Deutschland benennt den Bereich „Fusion und klimaneutrale Energieerzeugung“ als eine der sechs Schlüsseltechnologien, die für die Zukunft entscheidend sind. Ein essenziell wichtiger Schritt ist der am 1. Oktober verabschiedete Entwurf des „Aktionsplans Fusion“.
Professor Constantin Häfner, Vorstand für Forschung und Transfer der Fraunhofer-Gesellschaft, und Experte für Fusion erklärt: „Der Aktionsplan Fusion ist genau richtig, um nun die notwendigen Schritte einer frühen Industrialisierung zu ermöglichen und gleichzeitig die exzellente Grundlagenforschung weiterzuführen. Nur dieser entschlossene, duale Weg, der Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer und die deutsche High-Tech-Industrie eng verzahnt, sichert Deutschland die Führungsrolle als Ausrüster, generiert frühe Wertschöpfung und garantiert uns die technologische Souveränität in der Energie der Zukunft.“
In ihrem „Moonshot Innovation Brief“ fordert die Fraunhofer-Gesellschaft daher die Schaffung vernetzter Technologie-Hubs, um Forschung und Industrie effektiv zusammenzubringen, Anwendungen zu skalieren und eine Führungsrolle in der Laserfusion zu sichern. Entscheidend dafür sei die Rolle des Staates als Ankerkunde, der gezielt Kooperationen zwischen Forschungseinrichtungen und Industrie fördert. Hochrisikoprojekte, die hohe Entwicklungskosten mit sich bringen, sollten zudem staatlich unterstützt werden, um private Investitionen zu erleichtern.
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Im Fall von Sachsen wird die Förderung bereits konkret: Der Freistaat etabliert mit SAXFUSION erstmals ein landesweites Kompetenznetzwerk zu Zukunftstechnologien für die Kernfusion. Koordiniert wird das Vorhaben durch das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Die Co-Projektleitung übernimmt das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS. Weitere sächsische Forschungsinstitutionen beteiligen sich. Zudem bindet SAXFUSION über Kooperationen internationale Großprojekte und Industriepartner ein. Die Europäische Union und Sachsen fördern das Vorhaben mit rund 2,4 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).
Das Netzwerk soll sich zu einer zentralen Anlaufstelle für Partner aus Forschung, Industrie und Gesellschaft entwickeln, die sich für Fusion als potenzielles Forschungs- und Geschäftsfeld interessieren und fundierte Informationen zum Thema benötigen. Es zahlt mit den Kompetenzen der Partner aus Spitzenforschung, Industrie und Hochschulen in Mitteldeutschland direkt auf die Hightech-Agenda Deutschlands ein. In einer dreijährigen Aufbauphase identifiziert und vernetzt das SAXFUSION-Team die vorhandene Expertise in Sachsen. Es wird zudem Kompetenzen gezielt ergänzen, zum Beispiel durch den Aufbau neuer Kooperationen und langfristiger Forschungs- und Entwicklungsstrategien. SAXFUSION startet mit vier zentralen Kompetenzfeldern: Laser- und Optiktechnologien, Entwicklung von Brennstoffkapseln inklusive der Diagnostik der Fusionsreaktion, Erforschung von Reaktormaterialien und -werkstoffen sowie Simulationen und Datenanalysen.
Die Koordination des neuen Netzwerks übernimmt die Abteilung „Computergestützte Strahlenphysik“ von Dr. Michael Bussmann. Am HZDR sind damit die Institute Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) in Görlitz und Institut für Strahlenphysik in Dresden eingebunden. „Mit SAXFUSION bringen wir erstmals gezielt die vielfältigen Kompetenzen Sachsens zur Fusionstechnologie zusammen“, erläutert Bussmann. „Unser Ziel ist es, Sachsens Kompetenzen in dieser Zukunftsbranche sichtbar zu machen und an internationalen Entwicklungsprojekten mitzuwirken.“ Das HZDR hat sich weltweit bei Plasma-Experimenten und Materialtests, in der Forschung mit Hochleistungslasern sowie bei der Entwicklung von Computersimulationen und Künstlicher Intelligenz für die Plasmaforschung etabliert.
Über das Helmholtz-Zentrum ist das SAXFUSION-Netzwerk darüber hinaus mit europäischen Großforschungsinfrastrukturen, wie dem European XFEL oder der Extreme Light Infrastructure, sowie internationalen Fusionsforschungszentren, wie ITER und Wendelstein-7X, vernetzt.
Ob sich Sachsen damit als Standort „für das erste Fusionskraftwerk der Welt in Deutschland“ – wie Bundesministerin Dorothee Bär (CSU) es ankündigt – empfehlen will, und ob dieses Kraftwerk auf Trägheitsfusion oder auf magnetischem Plasmaeinschuss beruhen soll, lassen die Beteiligten derzeit noch offen. Ähnliche Initiativen gibt es auch in anderen Bundesländern, zum Beispiel in Bayern mit der „Mission Kernfusion“ seit September 2023 und in Hessen über den „Runden Tisch Kernfusion“ seit März dieses Jahres. [BMFTR / FhG / HZDR / dre]
Weitere Informationen
- Deutschland auf dem Weg zum Fusionskraftwerk (PDF, 209 kB), Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt – BMFTR, Berlin
- Moonshot Innovation Brief »Kernfusion als Wegbereiter für eine resiliente Energieversorgung, disruptive Innovationen und High-Tech-Wachstum« (PDF, 190 kB), Fraunhofer-Gesellschaft, München
Fraunhofer-Kompetenzen Fusionsforschung, Fraunhofer-Gesellschaft, München - SAXFUSION – Kompetenznetzwerk Fusionsforschung in Sachsen, Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden
- Abteilung „Computergestützte Strahlenphysik“ (Michael Bussmann), Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), Görlitz
