Scientists diskutieren, ob Fusionenergie Science-Fiction bleibt – oder ob sie in der Zukunft wirklich fossile Brennstoffe ersetzen könnte.
Es ist ein besonderer Moment, wenn sich die Türen eines der weltweit größten Laser-Fusions-Brennstofflabore öffnen: Wissenschaftler ziehen blaue Ganzkörper-Schutzanzüge an, Mechaniker tüfteln an Präzisionsfräsen, und Labortechniker schauen durch leistungsstarke Mikroskope auf Brennstoffpellets, die nur vier Millimeter groß sind.
Wir befinden uns in Darmstadt, einer Industrienstadt im westlichen deutschen Bundesland Hessen. Hier, am Hauptsitz des Start-ups Focused Energy, zielt ein internationales Team hochmotivierter Spezialisten darauf ab, die Laserfusion so weit zu entwickeln, dass sie für industrielle Anwendungen bereit ist. Das Ziel des Unternehmens ist es, seine erste kommerzielle Laser-Fusions-Kraftanlage frühestens in 15 Jahren in Betrieb zu nehmen.
Ist Kernfusion wirklich die Antwort auf Energiesicherheit?
„Als Menschheit brauchen wir kohlenstofffreie Energie. Allein erneuerbare Energien werden nicht ausreichen. Der Energiebedarf der Menschheit ist viel zu groß“, argumentiert Ulrich Sigel, Vizepräsident von Focused Energy. „Wenn wir decarbonisieren wollen, benötigen wir Fusionsenergie für alle Sektoren: Verkehr, Luftfahrt, Schifffahrt, Industrie, Heizung – hier entsteht ein riesiger Markt für CO₂-neutrale Energieerzeugung.“
Professor Sven Linow vom Wissenschaftlichen Klima-Beirat der Hessischen Landesregierung ist jedoch skeptisch. „Mein persönlicher Eindruck ist, wir sollten nicht darauf setzen“, antwortet er, als Euronews Earth ihn fragte, ob weiterhin enorme Summen in die Entwicklung der Fusion investiert werden sollten.
Es ist ein heißer Tag, als wir Linow im Schatten des futuristischen Hochhauses der Hochschule Darmstadt zu einem Interview treffen. „Bisher hat niemand gezeigt, dass es wirklich funktioniert“, sagt Linow.
In den USA haben Experimente gezeigt, dass in der Schusslinie mehrerer Hochleistungslaser leichte Atomkerne tatsächlich verschmelzen können und dabei Energie freisetzen. Um jedoch eine stabile Stromversorgung für Konsumenten zu erzeugen, müssten diese äußerst komplexen Experimente skaliert werden.
Für ein kommerzielles Kraftwerk müsste eine solche laserinduzierte Fusion zehn Mal pro Sekunde – rund um die Uhr – stattfinden. Selbst die optimistischsten Mitarbeiter von Focused Energy geben zu, dass dies noch weit entfernt ist.
Probleme bei der Brennstoffversorgung schrecken Investoren nicht ab
Der Hauptargument von Linow gegen Fusionenergie ist jedoch ein anderes: der Brennstoffvorrat. „Das Problem ist das Tritium“, sagt der Professor. „Es gibt [geschätzt] 50 Kilogramm davon weltweit. In 12,3 Jahren bleibt davon nur die Hälfte übrig; es zerfällt mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren. Um eine Fusionskraftanlage zu starten, braucht man ein paar Kilogramm davon, und dann verbraucht man es. Man müsste das Tritium innerhalb der Kraftanlage regenerieren. Niemand hat das jemals vorher versucht. Es gibt keinen Demonstrator; es gibt kein Laborversuch, bei dem dies erfolgreich getestet wurde. Es gibt nur Ideen“, so sagt er.
In einem Gespräch mit Euronews Earth im Hauptbüro von Focused Energy räumt Sigel ein, es gebe noch „unsubtil bewertete Fragen“ bei der Tritiumrückgewinnung, doch bezeichnet er dies als eher eine ingenieurtechnische Herausforderung als ein grundlegend physikalisches Problem. Für Forschungslabore, die sich mit Brennstoffzyklus-Problemen befassen, „ist das eine aufregende ingenieurwissenschaftliche Aufgabe, und das ist etwas, worin Deutschland gut ist“, sagt Sigel. „Ich bin optimistisch, dass wir es lösen werden.“
Sigels Optimismus teilt auch eine Reihe von Politikern. Bundeskanzler Friedrich Merz (CDU) hat sich hinter das Projekt gestellt und erklärt, Deutschland wolle „die weltweit erste Fusionskraftanlage online bringen“, ebenso die Hessische Landesregierung. Wie der Ministerpräsident von Hessen, Boris Rhein (CDU), sagte: „Kernfusion könnte der Game-Changer in der Energieversorgung sein.“
Internationale Investoren scheinen ebenfalls begeistert zu sein: in einer ersten Finanzierungsrunde im Frühjahr wurden 240 Millionen Dollar (207 Mio. €) eingesammelt – die größte Series-A-Finanzierung in der globalen Fusionsbranche. Das deutsche Energieunternehmen RWE steigerte seine Investition um 60 Millionen Euro.
Warum sprechen dann Professor Linow und der Scientific Climate Advisory Council der Hessischen Landesregierung gegen Fusion Energie?
Ist Kernfusion, die Finanzierung von realistischeren Lösungen abzulenken?
Teilweise fragen sie sich, ob das Geld und die politische Aufmerksamkeit, die der Fusion gewidmet werden, besser in Technologien investiert wären, die heute Emissionen senken können.
„Die Energieversorgung der Region soll bis 2045 klimaneutral sein. Werden bis dahin die ersten großen Fusionskraftwerke ans Netz gehen? Und die Antwort lautet: Nein, das wird nicht passieren“, sagt Linow. Seine Botschaft ist eindeutig: An erster Stelle sollten erneuerbare Energien rasch ausgebaut, Stromnetze modernisiert und ausreichende Speicherkapazitäten geschaffen werden.
Ulrich Sigel von Focused Energy betont, dass sie nicht mit erneuerbaren Energiequellen konkurrieren wollen. In seinem Konzept würde Fusionenergie erneuerbaren Energien ergänzen, indem sie auch dann kohlenstoffarme Elektrizität liefert, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht.
Das Unternehmen treibt voran. „Wir wollen den Demonstrator in fünf Jahren in Betrieb haben“, erzählt Sigel Euronews Earth. „Die erste Pilot‑Kraftwerksanlage sollte in 10 Jahren betriebsbereit sein, und die erste kommerzielle Kraftanlage in 15 Jahren.“
Nuclear power vs nuclear fusion: What’s the difference?
Fusionskraftwerke sollen ihre klimabedingten Kohle- und Ölfirer ersetzen und als Alternative zu Kernspaltungs-Kraftwerken dienen.
Kernspaltung teilt schwere Atomkerne, um Energie freizusetzen und wird heute genutzt, während Kernfusion leichte Atomkerne verbindet, um noch mehr Energie freizusetzen, aber weiterhin experimentell bleibt.
Im Vergleich zu Kernkraftwerken „haben Fusionskraftwerke wirklich nur Vorteile“, sagt Sigel. „Wir brauchen kein angereichertes Uran, das möglicherweise aus Russland oder anderswoher kommen müsste. Wir produzieren keinen langlebigen radioaktiven Abfall, der dann ewig in einem Endlager verwaltet werden müsste.“
Ulrich Sigel: Unsere Betriebssicherung ist deutlich sicherer. Es gibt keine Kettenreaktionen, keine unkontrollierbaren Reaktionen. Wir können einen Knopf drücken, um den Laser auszuschalten, und das Kraftwerk schaltet sich ab“, behauptet er.
Professor Sven Linow entgegnet, dass in Fusionskraftwerken der Innenreaktorraum „ungefähr alle zwei Jahre“ ersetzt werden muss. Schließlich ist auch bei der Kernfusion nicht völlige Radioaktivität ausgeschlossen. „Die Reaktorbehälter müssen regelmäßig entfernt und der Zerfall erlaubt werden“, erklärt er.
In einigen Fällen „kann man sie erst wieder verwenden, nachdem mehrere hundert Jahre vergangen sind – vielleicht sogar 1.000 Jahre.“ Folglich wird es irgendwann 200, 400 oder 500 dieser Reaktorbehälter geben – die relativ groß sind – auf dem Gelände gelagert werden müssen. Und zuerst muss man sie sichern.“
Sigels Hinweis zu radioaktiver „Aktivierung“ des Reaktor-walls etc. räumt er ein. Er sei jedoch der Ansicht, „wir können diese Aktivierung auf 60–80 Jahre senken, indem wir speziellen Niedrig-Aktivierungsstahl verwenden… Der Stahl wird einfach auf dem Gelände des Kraftwerks so lange gelagert und kann dann, nachdem die Zerfallsfrist vorüber ist, wieder dem Kreislauf zugeführt und wie üblich recycelt werden“, behauptet er. „Wir reden hier von handhabbaren Dosen und sehr überschaubaren Zeitrahmen.“
Ist Kernfusion eine lohnende Investition?
Erneuerbare Energien sind heute relativ günstig in Bezug auf Investitionen. Fusionenergie hingegen erfordert sehr hohe Investitionen. Lohnt sich der Aufwand überhaupt? Ja, sagt Sigel; nein, sagt Linow.
„Wenn es um erneuerbare Energien geht, darf man nicht nur die Produktionskosten, sondern auch die Systemkosten berechnen“, sagt Sigel. „Mit anderen Worten: Was kostet es, die Energie von A nach B zu bringen? Wir benötigen Übertragungsnetze. Dann haben wir natürlich nicht immer Wind und Sonnenschein, also müssen wir Backup-Stromquellen und Batteriespeicher bereitstellen. Deshalb wird Fusionenergie im Vergleich zu erneuerbaren Energien absolut wettbewerbsfähig sein“, behauptet er, obwohl Fusionskraftwerke ebenfalls eigene Systemkosten berücksichtigen müssten.
Professor Linow sieht das ganz anders: „Es ist absehbar, dass Fusionkraftwerke bei weitem die teuerste Form der Energie sein wird, deutlich teurer sogar als Kernspaltungsenergie. Mindestens 20 Cent pro Kilowattstunde, vielleicht sogar das Zwei- oder Dreifache.“
Sigel entgegnet: „Wir verwenden Wasser als Brennstoff und erzeugen Tritium direkt im Reaktor selbst. Der Hauptkostentreiber für uns ist die Kapitalausgabe. Allerdings wird die Kraftanlage sehr lange betrieben werden können, und das führt zu niedrigen Stromerzeugungskosten innerhalb der Anlage selbst.“
Linow kommt beim Blick aufs große Ganze zu einem ganz anderen Fazit: „Ich habe kein gutes Gefühl dabei. Schätzungen zufolge werden rund 35 bis 40 Milliarden Euro in ITER (ein magnetischer Fusions-Demonstrator) investiert. Dann soll DEMO gebaut werden, das mindestens genauso viel kosten wird. Hinzu kommen rund 50 Fusions‑Start-ups, die alle gleichzeitig daran arbeiten, Fusionskraftwerke vorzubereiten.
„Viele Milliarden werden derzeit in diese Sache gesteckt, und das ist Geld, das an anderer Stelle fehlt. Wir sollten Prioritäten setzen und sagen: Zunächst bauen wir das, was notwendig ist, um zu verhindern, dass das Klima völlig außer Kontrolle gerät. Wir müssen sicherstellen, dass wir auf diesem Planeten eine vernünftig stabile Gesellschaft haben. Sobald wir das erreicht haben und noch Mittel übrig sind, können wir mit der Fusion voranschreiten.
