Kernfusion: Privat finanzierter Tokamak macht deutliche Fortschritte

Die Fortschritte in der Kernfusions-Forschung lassen längst auch bei Unter­neh­men die Zuversicht wachsen, dass man bald kommerzielle Anlagen be­trei­ben kann. Eines steht nun sogar vor der Fertigstellung eines eigenen To­ka­mak-Systems.

Testanlage bald fertig

Bei der Firma handelt es sich um Commonwealth Fusion. Das Unternehmen errichtet derzeit eine Demonstrationsanlage im US-Bundesstaat Massachusetts und hat kürzlich mit dem Bau des Kühlsystems begonnen, das die supraleitenden Magneten auf niedriger Temperatur halten soll. Dies ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einer funktionierenden Fusionsreaktor-Anlage, berichtet das US-Magazin Ars Technica.

Tokamaks sind ringförmige Reaktorkammern, in denen heißes Plasma durch starke Magnetfelder kontrolliert und komprimiert wird. Während das internationale ITER-Projekt, das eine Nettoenergiegewinnung erreichen soll, immer wieder Verzögerungen erfährt und wohl erst in den 2040er Jahren voll betriebsbereit sein wird, setzt Commonwealth Fusion auf eine kompaktere Variante dieser Technologie. Mithilfe von Hochtemperatur-Supraleitern soll eine leistungsfähige, aber kleinere Anlage gebaut werden, die schneller realisiert werden kann.


Das als SPARC bezeichnete Projekt wird zwar noch keine elektrische Energie erzeugen, soll aber die technische Machbarkeit demonstrieren. Die Bauarbeiten sind bereits weit fortgeschritten: Neben der Infrastruktur und den supraleitenden Magneten wurde Ende März auch die Basis des Kryostaten installiert, die als Fundament des Tokamaks dient und die Magneten kühlt.

Anleihen beim ITER

Alex Creely, Leiter der Tokamak-Operationen bei Commonwealth Fusion, erklärte, dass die Materialien des Kryostaten Temperaturen von etwa 20 Kelvin sowie Neutronenstrahlung standhalten müssen. Edelstahl erweist sich dabei als geeignetes Material. Zudem bewältigt die Struktur extreme Temperaturunterschiede: Innerhalb weniger Zentimeter fällt die Temperatur von mehreren Hundert Millionen Grad Celsius im Plasma auf etwa 1000 Grad Celsius, danach ist die Kühlung auf Kryostat-Temperatur einfacher zu realisieren.

Die Fertigstellung der Anlage ist innerhalb eines Jahres geplant, gefolgt von einer Testphase. Erste Fusionsversuche sollen dann schon 2027 stattfinden. Trotz der Verzögerungen bei ITER profitiert Commonwealth Fusion von dessen Entwicklungen: Viele physikalische Konzepte und Zulieferketten können übernommen werden. Damit könnte SPARC schon vor ITER erste Plasma-Experimente durchführen - ein bedeutender Schritt in Richtung kommerzieller Fusionsenergie.


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