Es klingt verlockend: Ein Fusionskraftwerk, das hauptsächlich auf verfügbare Rohstoffe setzt, ohne CO₂-Ausstoß auskommt und theoretisch 3,15 Gigawatt Wärmeleistung erzeugt – die zu rund 1 Gigawatt elektrischer Bruttoleistung umgewandelt werden könnten, vergleichbar mit einem Kohle- oder Kernkraftwerk. Das alles unter maßgeblicher deutscher Beteiligung und, wenn alles nach Plan läuft, noch in den 2030er-Jahren.

Laut Proxima Fusion, einer aus dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik ausgegründeten Firma, könnte das funktionieren. Deren neue von Experten begutachtete Studie zur konzeptionellen Machbarkeit wurde gerade veröffentlicht. "Der Weg zu kommerziellen Fusionskraftwerken ist nun frei. Stellaris ist das erste von Experten begutachtete Konzept für ein Fusionskraftwerk, das so ausgelegt ist, dass es zuverlässig und kontinuierlich betrieben werden kann, ohne die Instabilitäten und Unterbrechungen, die bei Tokamaks und anderen Konzepten auftreten", sagt Francesco Sciortino, Mitbegründer und CEO von Proxima Fusion. Seine Firma habe sich "verpflichtet, Europa in eine fusionsgestützte Zukunft zu führen".

Stellaris baut auf den Erkenntnissen von Wendelstein 7-X (W7-X) auf, dem größten Stellarator-Experiment der Welt am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald. Während W7-X die grundsätzliche Machbarkeit eines Stellarators untersuchen soll, geht Stellaris einen Schritt weiter: Höhere Magnetfeldstärke, optimierte Plasmaeinschlussgeometrie (QI) und ein verbessertes Design sollen Energieverluste minimieren und den Reaktor wirtschaftlich nutzbar machen. Und während W7-X rein für Forschungszwecke entwickelt wurde, soll Stellaris Strom ins Netz einspeisen.

Die Fusion basiert bei Stellaris auf den Wasserstoff-Isotopen Deuterium und Tritium, die zu Helium fusionieren. Deuterium ist leicht aus Wasser zu gewinnen. Tritium hingegen muss erst durch eine Lithium-Brutreaktion im Reaktor erzeugt werden. Laut Studie könnte dabei eine Brütquote von etwa 1,074 erreicht werden – es würde also 1,074-mal so viel Tritium produziert wie verbraucht.

"Der Stellaris-Entwurf umfasst eine beispiellose Bandbreite an physikalischen und technischen Analysen in einem kohärenten Entwurf", sagt Jorrit Lion, Mitbegründer und Chefwissenschaftler von Proxima Fusion, über die eigene Studie, die aber bislang eben vor allem auf Modellen und Simulationen beruht. Deshalb weiß Lion auch: "Um die Fusionsenergie Wirklichkeit werden zu lassen, müssen wir nun zu einem vollständigen technischen Entwurf übergehen und die Entwicklung der zugehörigen Technologien fortsetzen." Der firmeninterne Zeitplan dafür steht bereits.

(rr)