Kernfusion in Hessen: So funktioniert das erste Fusionskraftwerk der Welt
Das Darmstädter Start-up Focused Energy hat die Rekordsumme von 240 Mio. $ in einer Series-A-Finanzierung erhalten. Auf dem RWE-Gelände in Biblis soll nun das weltweit erste Laserfusionskraftwerk entstehen. Welche Technik dahintersteckt.
Rendering des weltweit ersten Laserfusionskraftwerks auf dem RWE-Gelände in Biblis.
Foto: Focused Energy
Kernfusion gilt als Energiequelle der Zukunft: Verschmelzen Wasserstoffkerne zu Helium, wird enorm viel Energie frei – ohne CO₂-Emissionen und ohne langlebigen radioaktiven Abfall. 1 g Fusionsbrennstoff liefert in etwa so viel Energie wie rund 11 t Kohle. Doch von der Physik zum Kraftwerk ist es ein weiter Weg. Jetzt kommt Bewegung in das Rennen um die ersten Fusionsanlagen. Und Deutschland steht mittendrin.
Das Darmstädter Unternehmen Focused Energy hat am 27. Mai die nach eigenen Angaben größte Serie-A-Finanzierung abgeschlossen, die es bislang in der Branche gab: 240 Mio. $. Zu den Investoren gehört der Energiekonzern RWE, der nicht nur Kapital einbringt, sondern auch seinen ehemaligen Kernkraftwerksstandort Biblis für den Bau des weltweit ersten Laserfusionskraftwerks bereitstellt. Damit wird Hessen zu einem weltweiten Hotspot der Kernfusion.
Inhaltsverzeichnis
- Rekord-Finanzierung für Focused Energy
- So funktioniert ein Laserfusionskraftwerk
- Globales Rennen um das erste Fusionskraftwerk
- Deutschland und die USA im Wettbewerb um die Kernfusion
- Warum ehemalige Atomkraftwerke für Fusionsprojekte interessant sind
- RWE sieht sich bei der Kernfusion als Unterstützer
- RWE beobachtet SMRs, sieht sie aber nicht als rentabel an
Rekord-Finanzierung für Focused Energy
Focused Energy hat in einer Serie-A-Finanzierungsrunde 240 Mio. $ eingeworben und ist damit zum wertvollsten Fusionsunternehmen Europas aufgestiegen. Die Runde war überzeichnet. Zu den Kapitalgebern zählen neben RWE die Bundesagentur für Sprunginnovationen Sprind, der European Innovation Council Fund, die hessische Beteiligungsmanagementgesellschaft, Futury Capital sowie der bisherige Lead-Investor Prime Movers Lab aus den USA. Weitere Investoren kommen aus Asien und der Golfregion.
Das frische Kapital soll fast vollständig in Biblis investiert werden, in die Weiterentwicklung der Laserfusionstechnologie und den Aufbau industrieller Lieferketten. Focused Energy hat zudem seine Unternehmensstruktur umgestellt: Eine deutsche Dachgesellschaft macht aus dem bisher amerikanisch-deutschen ein deutsch-amerikanisches Unternehmen. „Die Fusionsenergie tritt damit in Deutschland und Europa in eine neue Ära ein“, sagte CEO Thomas Forner.
RWE wird bei dem Vorhaben zum strategischen Partner: Der Essener Konzern stellt den Standort Biblis mit seiner kerntechnischen Infrastruktur und dem vorhandenen Netzanschluss bereit und bringt seine Genehmigungsexpertise ein. RWE-CEO Markus Krebber erklärte, man sei bereit, die Investition in Focused Energy weiter auszubauen.
So funktioniert ein Laserfusionskraftwerk
Focused Energy setzt auf die sogenannte Trägheitsfusion. Das Prinzip unterscheidet sich grundlegend von den bekannten Tokamak- oder Stellarator-Reaktoren. Statt ein Plasma dauerhaft in Magnetfeldern einzuschließen, wird bei der Trägheitsfusion extrem viel Energie für einen extrem kurzen Moment auf einen winzigen Punkt konzentriert.
Das funktioniert so:
- Hochleistungslaser feuern gebündelt auf eine wenige Millimeter kleine Brennstoffkapsel, ein sogenanntes Target, das ein Gemisch aus den Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium enthält.
- Der Laserbeschuss komprimiert das Target so extrem, dass im Inneren für Bruchteile einer Sekunde die Bedingungen entstehen, unter denen Atomkerne verschmelzen.
- Eine Kernfusion zündet. Dabei wird ein Vielfaches der eingesetzten Energie freigesetzt.
Dass dieses Prinzip funktioniert, hat die US-Forschungsanlage National Ignition Facility (NIF) am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien bewiesen. Dort gelang 2021 ein Durchbruch mit 1,3 Megajoule freigesetzter Energie. Im Dezember 2022 folgte der erste Nettoenergiegewinn am Target: Die Fusion setzte mehr Energie frei, als die Laser in die Brennstoffkapsel eingespeist hatten. Eine echte Netto-Energieproduktion war das aber noch nicht, denn die Laser benötigten für den kleinen Energiegewinn am Target ein Vielfaches dieser Energie aus dem Stromnetz. Für ein funktionierendes Kraftwerk müssten die Laser daher deutlich effizienter arbeiten – daran arbeitet Focused Energy.
Das Unternehmen profitiert dabei von drei technologischen Entwicklungen:
- Hochleistungslaser werden leistungsfähiger und zugleich günstiger.
- Supercomputer ermöglichen immer präzisere Simulationen des Fusionsprozesses.
- Neue Fertigungsverfahren erlauben es, die Targets auf Nanoebene zu strukturieren.
Bis Mitte der 2030er-Jahre will Focused Energy in Biblis das weltweit erste Laserfusionskraftwerk errichten.
Globales Rennen um das erste Fusionskraftwerk
Der Energiekonzern RWE, auf dessen Gelände das Kraftwerk entstehen soll, sieht reale Chancen, dass Deutschland das globale Rennen um die Kernfusion gewinnen kann. Bei der Vorstellung der Jahreszahlen für das Jahr 2025 im März nahm CEO Markus Krebber auch Stellung zur Kernfusion: „Ein klarer Vorteil im globalen Rennen um das erste kommerzielle Fusionskraftwerk“ sei es, wenn RWE mit in diesen Bereich einsteige.
RWE stellt die Kernkraftwerksstandorte Biblis und Gundremmingen mit ihrer kerntechnischen Infrastruktur für die Kooperationspartner Focused Energy (Laserfusion, Biblis) und Proxima Fusion (Magnetfusion, Gundremmingen) bereit. Bei Focused Energy ist RWE zudem als Investor eingestiegen.
„Darüber hinaus bringen wir unsere Betreibererfahrung und unser Know-how bei Genehmigungsprozessen ein“, so Krebber in Essen, beides erhöhe die Umsetzungsgeschwindigkeit und senke die Kosten.
Deutschland und die USA im Wettbewerb um die Kernfusion
Das sei der „klare Vorteil“ im globalen Rennen, wobei, so global sei das nicht, wie Krebber weiter ausführte. „Es gibt im Grunde genommen zwei Länder, die verschiedene Unternehmen, Start-ups und schon weiterentwickelte Unternehmen haben, die daran forschen, sowohl an Laser- als auch an Magnetfusionen. Es sind die USA und Deutschland.“ Deutschland auch aufgrund der exzellenten Forschungslandschaft. Geschwindigkeit sei dabei entscheidend, denn der Erste, „der am schnellsten ist, einen klaren Weg aufzuzeigen, der kriegt das Geld, und es werden ja Milliarden Investitionen gebraucht, die auch kein Staat fördern wird“, so der RWE-Chef.
Wenn die Technologie ins Reifestadium kommt, dann, so Krebber, würden Investoren draufgehen: „Da gilt oft, dass der Erste dann das Geld kriegt und dann haben die anderen nichts mehr und sitzen im Trockenen. Und deswegen geht es hier um Geschwindigkeit“. RWE hat nach Angaben gegenüber VDI nachrichten beobachtet, dass zum einen erfolgreiche Testläufe in Sachen Kernfusion zunehmen würden und insbesondere die USA und China schon begonnen hätten, Milliardensummen in die Hand zu nehmen, um die Technologie zu entwickeln. China erwähnte Krebber in Düsseldorf jedoch nicht.
Warum ehemalige Atomkraftwerke für Fusionsprojekte interessant sind
Und dabei brauche es neben der Grundlagenforschung vor allen Dingen auch die ersten Testanlagen, wo man die Machbarkeit der Technologie zeigen könne. Dies seien aber auch Anlagen, „die am Ende unter Strahlenschutz fallen“, und da seien ehemalige Kernkraftwerksstandorte, „die Nachnutzung von existierenden Anlagen, ein Riesenvorteil. Das heißt, da bieten wir in der Kombination den Vorteil, dass man da Geschwindigkeit bringen kann“. Der entscheidende Unterschied zu früher, so RWE-Chef Krebber, sei heute, dass zweistellige Milliardenbeträge in die Entwicklung der Kernfusion gesteckt würden. So wisse man zumindest bis 2035, ob sich wirklich kommerzielle Fusionskraftwerke bauen ließen.
RWE sieht sich bei der Kernfusion als Unterstützer
Die Rolle von RWE sei klar, so Krebber: „Wir sind nicht diejenigen, die in die Anlage investieren. Ja, wir werden das Unternehmen unterstützen. Wir werden auch den Standort betreiben, mit unserer Expertise zur Verfügung stehen. Aber die Pläne für die Investitionen in die Anlagen liegen bei diesen Unternehmen“, so Krebber mit Verweis auf Proxima Fusion und Focused Energy. Er unterscheidet dabei zwischen der Unternehmensbeteiligung – RWE ist inzwischen Investor bei Focused Energy – und der Investition in den Kraftwerksbau selbst, die bei den Fusionsunternehmen liegt.
Falls diese Unternehmen mit ihren Technologien „irgendwann eine Marktreife haben“ – Krebber rechnet dafür Mitte der 2030er-Jahre, dann könne RWE sich sicherlich überlegen, zu sagen: „Jetzt gehen wir auch da rein. Aber wir sind kein Technologieentwickler. Wir wollen Wettbewerb zwischen den Technologieentwicklern, um dann immer die für uns passendste Technologie zu nehmen.“ RWE sehe sich als Enabler auch im Sinne des Standorts Deutschland, das die Unterstützung erfahren soll, um schneller sein zu können.
RWE beobachtet SMRs, sieht sie aber nicht als rentabel an
„Als ein technologieoffenes Unternehmen beobachten wir natürlich auch SMRs“, so ein RWE-Unternehmenssprecher. Ob und wann diese Technologie kommerziell ausgereift sein werde, könne heute noch niemand sagen. RWE-CEO Krebber erwiderte auf Nachfrage in Düsseldorf, dass SMRs Stand heute kein Business Case für ein kommerziell operierendes Unternehmen wie RWE seien. Stand heute gibt es laut RWE keinen einzigen Zulieferer weltweit, der eine Bauzeit zusage und zu fest vereinbarten Kosten anbiete.
„Darüber hinaus sehen wir auch noch eine erhebliche rechtliche Hürde: Die Energieerzeugung in SMRs erfolgt durch Kernspaltung, die entsprechend der gesellschaftlichen Entscheidung zum Kernenergieausstieg in Deutschland laut Atomgesetz ausgeschlossen ist. Kernfusion soll entsprechend des Aktionsplans Fusion hingegen im Rahmen des Strahlenschutzgesetzes reguliert werden.“
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