Das junge Unternehmen Focused Energy verfolgt das Ziel innerhalb weniger Jahre, das erste Kernfusionskraftwerk in Deutschland aufzubauen. Es wäre das erste Fusionskraftwerk, welches mit Trägheitseinschlussfusion läuft, bei dem die zwei Wasserstoffisotope Tritium und Deuterium durch Fusion Energie erzeugen.
Was plant Focused Energy?
Das Kernfusionskraftwerk soll nach der Inbetriebnahme rund 10 bis 15 Jahre stehen und als Standort wird Deutschland in Erwägung gezogen, wie der Physiker Markus Roth, eines der Gründungsmitglieder von Focused Energy, gegenüber Golem.de sagte. Hier gäbe es zwar eine Spitzenforschung, doch die Umsetzung und Gewinne würden außerhalb Deutschlands erzielt. Vor rund einem Jahr wurden weltweit Top-Wissenschaftler gewonnen, die nun mit ihrem Know How, Erfahrung und Fachwissen an der Technologie des Kernfusionskraftwerks arbeiten. Das Ziel der Forschung ist die Marktreife der Fusionstechnologie in Deutschland zu erreichen, wobei das Land sich zu einem Kernfusions-Spitzenstandort entwickeln soll.
Die Laserfusion ist das Fokusgebiet von Markus Roth, der an der Technischen Universität Darmstadt (TU Darmstadt) arbeitet. Das Start-Up übernahm sein Forschungslabor, wofür die TU Darmstadt eine Beteiligung an dem visionären Unternehmen erhält.
Schwerpunkt auf Targets
Der Fokus der Energiefirma liegt auf so genannten Targets. Bei dem Target handelt es sich um Kügelchen, die nur ein Millimeter groß sind und welche die zwei genannten Wasserstoffisotope beinhalten. Der Energiegehalt ist vergleichbar mit einer vollen Akkuladung eines Elektroautos mit über 500 km Reichweite.
Per Laserfusion wird das Kügelchen mit hoher Geschwindigkeit in einen Reaktor geschossen, der eine Größe von zehn Metern hat. In der Reaktormitte wird sie von den Laserstrahlen erfasst und heizen sie auf sagenhafte 140 Millionen Grad Celsius auf. Die Atome verschmelzen miteinander und schaffen im Inneren des Kügelchens die Grundlage für eine Fusion.
Das Ergebnis ist ein Heliumkern und Freisetzung eines Neutrons. Das Neutron hat keine elektrische Ladung, verlässt das Plasma, schlägt in die Wand des Reaktors ein und wird dadurch gebremst. Bei dem Bremsvorgang wird Wärme abgegeben und ein Kühlmittel aufgeheizt. Im Anschluss erfolgt eine Verdampfung des Kühlmittels und dient als „Brennstoff“ für eine Dampfturbine. Der Heliumkern ist elektrisch geladen und verweilt im Plasma und leitet seine Energie direkt ab, die für eine zusätzliche Erhitzung des Brennstoffs sorgt. Laut Roth wird mit den Lasern zehnmal pro Sekunde rund 200 mal mehr Energie gewonnen, als investiert wird.
Bei der Laserfusion setzt Focused Energy auf die lasergetriebene Ionenbeschleunigung, wo eine geringere Verdichtung des Brennstoffs stattfindet. Der Vorteil ist ein geringerer Energiebedarf des Lasers und resultiert in einer Kostenersparnis. Zur Entzündung des Brennstoffs verwendet das Unternehmen einen Ultrakurzpulslaser, der eine dünne Folie beschießt und mit der dabei entstehenden Ladungstrennung ein extrem starkes elektrisches Feld generiert. Die Ionen erreichen einen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit im Zuge ihrer Beschleunigung. Der gesamte Vorgang ist hochwissenschaftlich und nicht leicht zu erklären.
Wann geht der erste Fusionsreaktor in Betrieb?
Focused Energy hat einen strengen Zeitplan und möchte in Deutschland oder USA den Kernfusionsreaktor errichten. In dem Kraftwerk soll die beschriebene Technologie zum Einsatz kommen und um das Jahr 2035 herum die erste Energie in das Stromnetz eingespeist werden.
Aktuell sucht die Firma noch einen passenden Standort für den Kernfusionsreaktor in beiden genannten Ländern. Die USA belegen bei der Grundlagenforschung in der Laserfusion weltweit den Spitzenplatz, während die Zulieferer für diese Lasertechnik deutsche Hersteller sind. Zu den Firmen gehören der Laserglas-Marktführer Schott, der Optikkonzern Zeiss und der Laserhersteller Trumpf.
Wir werden die Geschichte weiter beobachten und berichten, wo der geplante Kernfusionsreaktor gebaut und Strom liefern wird. Die Kernfusion gilt als zukunftsweisend und dürfte eine wertvolle Ergänzung zu erneuerbaren Energien wie Solarenergie, Wasserkraft oder Windenergie werden.
Bild: © Depositphotos.com / guteksk7
- Lasermethode, womit Tierversuche vermieden werden - 21. Juni 2022
- Brennstoffzellenantrieb für Flugzeuge - 17. Juni 2022
- Solarauto Lightyear 0 schafft 625 km Reichweite - 13. Juni 2022