Kernfusion: Westen holt im Wettlauf mit China auf
Der Chef der britischen Atomenergiebehörde sieht einen geopolitischen Wettlauf um die Kernfusion – mit China als Hauptkonkurrenten.
Der Westen befindet sich in einem Wettlauf mit China um die Entwicklung der Kernfusionsenergie. Das erklärt Professor Dennis Whyte, der im September zum Chief Executive der britischen UK Atomic Energy Authority (UKAEA) ernannt wurde. Die Kommerzialisierung dieser noch jungen Technologie werde „wahrscheinlich eines der wichtigsten geopolitischen Ereignisse aller Zeiten" sein, sagte er dem „Financial Times" in einem Interview.
„Es hat ein aufkommender Wettlauf eingesetzt, und derzeit sieht es so aus, als ob dieser im Wesentlichen zwischen China und dem Westen bzw. westlich orientierten Nationen stattfindet", so Whyte. „Ich würde sagen, dies ist tatsächlich ein ziemlich guter Wettlauf, basierend auf dem, was wir gesehen haben. China verfügt über einen beeindruckenden Satz von Fähigkeiten, die es in einer überraschend kurzen Zeit aufgebaut hat."
Das Vereinigte Königreich verfüge über weltweit führende Fusionsprogramme, betonte Whyte. Doch auch China entwickle sowohl die Technologie als auch die Lieferketten rasant voran. Der Kanadier leitete zuvor die Abteilung für Nuklearwissenschaft und -technik am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und war Mitbegründer des privaten Fusionsunternehmens Commonwealth Fusion Systems, das vom Investitionsfonds Breakthrough Energy Ventures von Bill Gates unterstützt wird.
Technologie vor dem Durchbruch
Bei der Kernfusion werden Atomkerne verschmolzen, um Masse in Energie umzuwandeln. Dabei werden enorme Energiemengen freigesetzt, die genutzt werden können, um eine Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen. Die Technologie wird seit Jahrzehnten entwickelt, scheiterte jedoch bisher daran, die Laborphase zu verlassen. Grund dafür sind die Herausforderungen – einschließlich des hohen Energiebedarfs – beim Erzeugen und Aufrechterhalten der für die Fusion erforderlichen Temperaturen von 100 Millionen Grad Celsius und hoher Drücke.
Inzwischen zieht die Fusion Rekordfinanzierungen an, nachdem Durchbrüche Hoffnungen geweckt haben, dass Reaktionen aufrechterhalten und die Fusion zur kommerziellen Stromerzeugung innerhalb eines Jahrzehnts oder sogar früher genutzt werden kann. Dieser Optimismus wurde jedoch durch Fragen gedämpft, ob Fortschritte und der Preis, zu dem Strom eines Tages produziert werden könnte, möglicherweise überbewertet werden.
Whyte sagte, es gebe Grund zur Begeisterung. Er verwies auf den Meilenstein des Netto-Energiegewinns, den das National Ignition Facility des US-amerikanischen Lawrence Livermore National Laboratory im Jahr 2022 erreichte, als seine Fusionsreaktion mehr Energie produzierte, als direkt in die zu verschmelzenden Kerne eingespeist wurde. Ebenso sei die Entwicklung supraleitender Magneten hervorzuheben, wodurch Fusionsreaktoren weniger Strom zum Betrieb benötigen.
Enormes Potenzial und geopolitische Dimension
„Die bloße Tatsache, dass wir darüber sprechen, Preisziele für Fusionsenergie zu erreichen, ist an sich eine neue Erkenntnis in unserem Feld", sagte Whyte. Er hob das enorme Potenzial hervor, während Nationen weltweit mit steigender Energienachfrage und Bedenken hinsichtlich der Energiesicherheit kämpfen. Wenn Fusion wirtschaftlich tragfähig wird, „ist es schwer zu bestreiten, dass es eines der wichtigsten geopolitischen Ereignisse aller Zeiten ist, da es Energie auf eine Weise erschließt, die sich grundlegend von anderen Energiequellen unterscheidet", so der UKAEA-Chef.
Laut der UKAEA kann Fusion pro Kilogramm Brennstoff etwa 10 Millionen Mal mehr Energie freisetzen als die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Die Behörde gab im August bekannt, dass Wissenschaftler Durchbrüche bei dem Druck erzielt hatten, den sie in ihrer Fusionsmaschine Mast Upgrade in Culham, Oxfordshire, erreichen konnten.
Die Tochtergesellschaft der Organisation, UK Fusion Energy, zielt darauf ab, bis 2040 einen Prototyp eines Fusionskraftwerks auf dem Gelände eines ehemaligen Kohlekraftwerks in West Burton, Nottinghamshire, zu entwickeln. Die UKAEA arbeite auch an Herausforderungen jenseits der reinen Erzeugung der Fusionsreaktion, sagte Whyte. Er verwies auf separate Programme zur Entwicklung von Robotik zur Wartung von Fusionsreaktoren, zur Reduzierung von Ausfallzeiten sowie zur Wiederverwendung des knappen Tritium-Brennstoffs.
Wissenschaftler setzten zudem künstliche Intelligenz ein, um die technologischen Herausforderungen zu lösen – beispielsweise indem sie Milliarden von Kombinationen verschiedener Legierungsarten analysieren, die dazu beitragen können, Materialien unter den Bedingungen im Inneren des Reaktors widerstandsfähig zu machen. „Der Einsatz dieser Tools ist revolutionär", fügte Whyte hinzu.
Für deutsche Anleger und Industrievertreter ist die Entwicklung von Bedeutung, weil die Fusion als potenzielle Antwort auf steigende Energienachfrage und Versorgungssicherheit gilt. Ob sich die Technologie tatsächlich innerhalb des kommenden Jahrzehnts kommerziell durchsetzt, bleibt jedoch offen – die Skepsis hinsichtlich der Kosten und des tatsächlichen Fortschritts ist weiterhin groß.