Saubere Kernenergie

Ein Münchner Start-up und sein Laseransatz: Klappt es endlich mit der Kernfusion?

Ein Wissenschaftler zeigt am Center for Advanced Laser Applications (CALA) der Ludwig-Maximilians-Universität einen Laserkristall.

Ein Wissenschaftler zeigt am Center for Advanced Laser Applications (CALA) der Ludwig-Maximilians-Universität einen Laserkristall.

München. Markus Blume (CSU) blickt auf die Historie der Kernfusion zurück. „Sie ist das Dauerversprechen zur Lösung aller Energiefragen“, philosophiert Bayerns Wissenschaftsminister. Seit Jahrzehnten mühen sich Generationen von Physikern, eingelöst habe es bislang keiner. Immerhin soll auf Erden nachgebildet werden, was in der Sonne passiert – die Verschmelzung von Atomen unter Freisetzung großer und im irdischen Fall kontrollierter Energiemengen. Zur Verwirklichung dieses Traums braucht es offenbar ein Wunder. Das hofft Blume in Form eines Start-ups namens Marvel Fusion gefunden zu haben. Marvel ist das englische Wort für Wunder und Moritz von der Linden Chef und Mitgründer von Marvel Fusion. Er versprüht große Zuversicht.

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„Wir bauen binnen zehn Jahren oder schneller einen Fusionsreaktor“, sagt der Jungmanager. Er und Blume stehen bei ihren Worten auf dem Gelände der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) im Norden der Stadt. Dort soll sich das Wunder mittels modernster Lasertechnologie vollziehen. Denn Marvel Fusion verfolgt im Gegensatz zu gescheiterten Fusionsversuchen einen neuen technologischen Ansatz, der Atomkerne mittels Lasern verschmelzen will.

Über Computersimulationen ist das Verfahren bislang nicht hinaus. Denn heute gibt es keinen Laser, der zur Verwirklichung der Ideen von Marvel Fusion gut genug ist. Genau das soll sich durch die Kooperation des erst 2019 gegründeten Start-ups mit der LMU ändern, für die das Land Bayern 2,5 Millionen Euro spendiert. Mit dem Geld soll ein bestehender Hochleistungslaser der LMU, von deren Sorte es schon heute weltweit nur etwa zwei Handvoll gibt, derart aufgemöbelt werden, dass er die Theorien von Marvel Fusion in die Praxis umsetzen kann.

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„Nach dem Upgrade wäre das dann die stärkste Laseranlage weltweit“, sagt Blume. „Wir werden schon nächstes Jahr sehr substantielle Ergebnisse zeigen“, verspricht von der Linden mit Blick auf baldige Laserversuche. Binnen zwei bis drei Jahren werde klar sein, ob die Berechnungen und Theorien von Marvel Fusion der physikalischen Realität wirklich Stand halten. In dem Fall seien per Kernfusionsreaktor anfangs Strompreise von 10 Cent je Kilowattstunde realistisch, später auch 5 Cent. 2021 lagen die Industrie- und Gewerbestrompreise in Deutschland zwischen 17 und 23 Cent.

„Wir sind überzeugt, dass hier die entscheidenden Experimente stattfinden können“, sagt von der Linden zur Kooperation mit der LMU und spricht von einem Meilenstein. Zugleich schwärmt er von der eigenen Technologie. Fusionieren will Marvel Fusion ein Gemisch aus Wasserstoff und Bor, also zwei überall verfügbare Rohstoffe, die keine neuen Abhängigkeiten schaffen. „Wir hinterlassen keinen radioaktiven Müll, unseren Brennstoff können Sie bedenkenlos anfassen“, sagt der Start-up-Chef mit Blick auf Bor. Dazu kommt, dass die Energieausbeute theoretisch riesig ist.

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Saubere Energie in nahezu unbegrenzter Menge

Im Vergleich zu Uran und Kernspaltung produziere die eigene Fusionstechnologie 150-mal mehr Energie und im Vergleich zu Kohle ein Millionenfaches, erklärt von der Linden. „Das ermöglicht nahezu unbegrenzte Energieversorgung und das völlig frei von klimaschädlichen Emissionen“, sagt der Start-up-Chef. Atomunfälle wie bei der Kernspaltung seien in Fusionsreaktoren schon deshalb unmöglich, weil es dort keine Kettenreaktion gibt. Einen Fusionsreaktor könne man auch binnen einer Zehntelsekunde abschalten, assistiert Marvel-Fusion-Cheftechnologe Georg Korn.

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Kernfusion mit Magnet oder Laser

Bisherige Anläufe zur kommerziell nutzbaren Kernfusion basieren auf extrem starken Magneten wie etwa dem Iter-Reaktor im südfranzösischen Caradache, der seit 2007 gebaut wird, schon Milliarden Euro verschlungen hat und nach letzten Plänen 2055 ersten Strom liefen soll. Der Ansatz von Marvel Fusion und 30 bis 40 weiteren Start-ups weltweit ist dagegen laserbasiert. Die dafür nötigen Laser müssen allerdings erst noch entwickelt werden. Ihre Strahlen müssen extrem hochenergetisch sein, die sie in Impulsen im Bereich von Femto-Sekunden aussenden können. Das ist eine Billiardstel Sekunde. Licht von der Erde zum Mond ist eine Sekunde unterwegs. In einer Femtosekunde kommt Licht nicht einmal so weit, wie ein menschliches Haar dick ist. Zweites Problem von Kernfusion ist am Ende, Energie zu gewinnen. Der aktuelle Weltrekord bei Fusionsversuchen steht bei 70 Prozent, was anders ausgedrückt noch 30 Prozent Energieverlust bedeutet.

Im Vergleich zu konkurrierenden Start-ups speziell in den USA sieht sich Marvel Fusion vor allem mit Blick auf Kommerzialisierung im Vorteil. Das junge Start-up kooperiert mit Siemens Energy als potenziellem Bauer von Fusionskraftwerken und dem schwäbischen Trumpf-Konzern sowie der französischen Thales als potenziellen Laserherstellern. „Es ist ein riesiger Unterschied, ob sie Fusion in der Physik oder im Rahmen eines Kraftwerkskonzepts verwirklichen“, betont von der Linden. Vor allem Siemens Energy sei hier ein wichtiger Impulsgeber.

Die nächsten Schritte sind vorgezeichnet. Erst muss im Laserexperiment bewiesen werden, dass die Ideen von Marvel Fusion funktionieren und Energie gewonnen wird. Dann müsse für etwa eine Milliarde Euro ein Demonstrationsreaktor gebaut werden, erklärt von der Linden. Ein erster richtiger Fusionsreaktor zur Stromerzeugung koste weitere 4 bis 5 Milliarden Euro. Bislang hat Marvel Fusion von privaten Geldgebern und Wagniskapitalfonds rund 60 Millionen Euro eingesammelt. Auch die Finanzierung ist also noch eine Hürde.

Das Gas für die neue Raffinerie in Rostock soll aus der Nordsee stammen – gefördert zum Beispiel von der Gas-Plattform Sleipner A 150 Kilometer westlich von Stavanger. Sie gehört dem Equinor-Konzern.

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In einer neuen Raffinerie in der Hansestadt soll aus „dreckigem“ Brennstoff sauberer Wasserstoff werden. Wie das genau funktioniert und wie viel das neue Projekt des norwegischen Energieriesen Equinor kostet – ein Überblick.

Wenn der Bund wie jetzt das Bundesland Bayern hilft, sei das aber auch kein Problem, schätzt von der Linden. Als Bürger würde er sich jedenfalls wünschen, dass der Prototyp seines Fusionsreaktors in Deutschland gebaut wird. „Aber Marvel Fusion schaut sich auch andere Standorte an“, sagt der Jungmanager.

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