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Wer liefert zuerst Fusionsstrom? Start-ups, ITER und Europa im Wettlauf

Private Milliarden gegen staatliche Großprojekte – und warum Forschungsexzellenz nicht reicht

11 Minuten
Wer liefert zuerst Fusionsstrom? Start-ups, ITER und Europa im Wettlauf
#Kernfusion #Start-ups #ITER #Europa
SerieKernfusion, KI und der Stromkrieg der Zukunft
Teil 3 von 4

Zwei Geschwindigkeiten

Die Fusionsforschung hat sich gespalten. Auf der einen Seite stehen staatlich finanzierte Großprojekte mit Zeitplänen, die in Jahrzehnten rechnen. Auf der anderen Seite stehen privat finanzierte Start-ups, die versprechen, in fünf bis zehn Jahren Strom zu liefern.

Beide Seiten haben Stärken. Beide haben blinde Flecken. Und die Frage, wer zuerst kommerziellen Fusionsstrom ins Netz einspeist, ist offener als je zuvor.

Die privaten Herausforderer

Commonwealth Fusion Systems (CFS)

Herkunft: Ausgründung des MIT, 2018 Finanzierung: Über 2 Milliarden Dollar, u.a. von Google, Bill Gates, Breakthrough Energy Ventures Ansatz: Kompakter Tokamak mit Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) Kernprojekt: SPARC – ein Demonstrationsreaktor, der Q > 2 erreichen soll

CFS hat 2021 den stärksten je gebauten HTS-Magneten erfolgreich getestet – ein Meilenstein, der die Machbarkeit kompakter Fusionsreaktoren deutlich wahrscheinlicher macht. SPARC wird aktuell in Devens, Massachusetts, gebaut.

Zeitplan: Erstes Plasma im SPARC-Reaktor für 2027 angekündigt. Ein kommerzielles Kraftwerk (ARC) soll in den frühen 2030ern folgen.

Realismus-Check: CFS hat die stärkste technische Basis aller privaten Fusionsunternehmen. Der HTS-Magnet funktioniert. Die Physik ist solide. Aber vom funktionierenden Magneten zum funktionierenden Reaktor ist es ein gewaltiger Schritt. Und vom Demonstrator zum Kraftwerk noch einmal.

Helion Energy

Herkunft: Gegründet 2013, Sitz in Everett, Washington Finanzierung: Über 570 Millionen Dollar, prominentester Investor: Sam Altman (OpenAI) Ansatz: Field-Reversed Configuration (FRC) – ein unkonventioneller Einschluss, der Deuterium und Helium-3 statt Deuterium-Tritium nutzt Besonderheit: Stromliefervertrag mit Microsoft, geplant ab 2028

Helion verfolgt einen radikal anderen Weg: Statt Tritium als Brennstoff zu verwenden (mit allen Problemen des Tritium-Kreislaufs) setzt das Unternehmen langfristig auf Deuterium-Helium-3-Fusion. Diese Reaktion produziert geladene Teilchen statt Neutronen – was eine direkte Stromerzeugung ohne Dampfturbine ermöglichen könnte.

Realismus-Check: Der Microsoft-Vertrag hat Aufsehen erregt, enthält aber Klauseln für den Fall, dass Helion das Ziel verfehlt. Die D-He3-Reaktion erfordert noch höhere Temperaturen als D-T und ist physikalisch anspruchsvoller. Kein externer Gutachter hat Helions Fortschritte unabhängig bestätigt. Das Versprechen für 2028 wird in der Fachwelt mit großer Skepsis betrachtet.

TAE Technologies

Herkunft: Gegründet 1998, damit das älteste private Fusionsunternehmen Finanzierung: Über 1,2 Milliarden Dollar, Investoren u.a. Google, Chevron Ansatz: Beam-driven Field-Reversed Configuration, ebenfalls auf wasserstoff-borbasierte Fusion (p-B11) ausgerichtet Status: Fünfte Maschinengeneration „Copernicus” in Planung

Realismus-Check: TAE hat über 25 Jahre Erfahrung, aber noch keinen Energiegewinn demonstriert. Die p-B11-Reaktion ist physikalisch noch anspruchsvoller als D-He3. Die Kommerzialisierungstimeline ist entsprechend vage.

General Fusion

Herkunft: Gegründet 2002, Sitz in Vancouver Finanzierung: Über 300 Millionen Dollar, u.a. Jeff Bezos, Shopify Ansatz: Magnetisierte Target-Fusion – ein Hybrid aus magnetischem und Trägheitseinschluss. Mechanische Kolben komprimieren flüssiges Lithium, das ein Plasmatarget einschließt. Status: Demonstrationsanlage in Culham (UK) im Bau

Realismus-Check: Der Ansatz ist originell, aber mechanische Kompression auf Fusionsniveau ist physikalisch extrem herausfordernd. Noch keine Fusionsreaktion demonstriert.

Übersicht der privaten Akteure

UnternehmenAnsatzFinanzierungZeitplan (kommerziell)Vertrauensniveau
CFSKompakter Tokamak (HTS)>2 Mrd. $Frühe 2030erHoch
HelionFRC (D-He3)>570 Mio. $2028 (Vertrag)Mittel-Niedrig
TAE TechnologiesFRC (p-B11)>1,2 Mrd. $UnklarMittel
General FusionMechanische Kompression>300 Mio. $UnklarMittel-Niedrig

Die staatlichen Großprojekte

ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor

Ort: Cadarache, Südfrankreich Partner: EU, USA, China, Russland, Japan, Südkorea, Indien Ziel: Q = 10 demonstrieren (500 MW Fusionsleistung bei 50 MW Heizleistung) Budget: Ursprünglich 5 Milliarden Euro, aktuell über 25 Milliarden Euro Zeitplan: Erstes Plasma ursprünglich 2025, aktuell 2035 oder später

ITER ist nach der ISS das ambitionierteste Wissenschaftsprojekt der Menschheit. Es soll beweisen, dass ein Tokamak dauerhaft mehr Energie erzeugen als verbrauchen kann – nicht als Kraftwerk, sondern als Experiment.

Die Probleme: ITER ist ein Lehrbuch für Großprojektversagen. Kostenexplosion um Faktor 5. Zeitverzögerung um mindestens 10 Jahre. Managementkonflikte zwischen 35 Partnernationen. Und selbst wenn ITER funktioniert, ist es kein Kraftwerk – es soll Strom weder erzeugen noch ins Netz einspeisen.

Was ITER trotzdem leistet: Die Technologie, die in ITER entwickelt wird – supraleitende Magnete, Tritium-Handling, Plasma-Diagnostik – fließt in alle anderen Projekte ein. CFS nutzt Erkenntnisse aus Jahrzehnten der ITER-Forschung. ITER ist nicht effizient, aber es ist das Fundament, auf dem die privaten Akteure aufbauen.

JET – Joint European Torus

Ort: Culham, UK Status: 2024 nach 40 Jahren Betrieb stillgelegt Leistung: Hielt bis zuletzt den Rekord für Fusionsenergie (59 MJ in 5 Sekunden)

JET war Europas wichtigster Fusionsreaktor und der einzige weltweit, der mit Deuterium-Tritium-Gemisch experimentierte. Seine Ergebnisse sind direkt relevant für ITER und alle Tokamak-Projekte.

Wendelstein 7-X

Ort: Greifswald, Deutschland (Max-Planck-Institut für Plasmaphysik) Typ: Stellarator Status: Weltweit fortschrittlichster Stellarator, im Betrieb seit 2015

Wendelstein 7-X ist kein Fusionskraftwerk – er nutzt Wasserstoff, nicht Deuterium-Tritium. Sein Zweck: Beweisen, dass die Stellarator-Geometrie stabile Plasmen im Dauerbetrieb erzeugen kann. Die Ergebnisse sind vielversprechend: 2023 wurden Plasmaeinschlusszeiten erreicht, die die Stellarator-Physik bestätigen.

Bedeutung: Wenn der Stellarator-Ansatz funktioniert, hat er einen fundamentalen Vorteil gegenüber dem Tokamak: kontinuierlicher Betrieb ohne die Instabilitäten, die den Tokamak zu einem gepulsten System machen.

Europa: Forschungsexzellenz ohne industrielle Geschwindigkeit

Was Europa gut macht

Europa hat die besten Fusionsforschungseinrichtungen der Welt. JET, Wendelstein 7-X, ITER (auf europäischem Boden), dazu starke universitäre Forschung in UK, Deutschland, Frankreich, Schweiz. Die wissenschaftliche Publikationsleistung ist führend.

Was Europa nicht macht

Kommerzielle Fusionsunternehmen gründen. Von den relevanten privaten Akteuren sitzt keiner in der EU. CFS, Helion, TAE, General Fusion – alle in Nordamerika. Die Milliarden an Privatkapital fließen an Europa vorbei.

Gründe:

  • Risikokapital für Deep-Tech ist in Europa unterentwickelt
  • Regulatorische Unsicherheit bei Fusionsanlagen
  • Keine klare industriepolitische Strategie für Fusion (im Gegensatz zu den USA und UK)
  • Lange Genehmigungsverfahren

Der deutsche Aktionsplan

Die Bundesregierung hat einen Fusionsaktionsplan mit dem Ziel eines Demonstrators bis 2035 vorgelegt. Fördermittel im Milliardenbereich sind angekündigt. Aber:

  • 2035 ist in der Fusionswelt „bald” und in der Industriepolitik „sehr spät”
  • CFS plant sein kommerzielles Kraftwerk für Anfang der 2030er
  • Wenn private Akteure schneller sind, wird Europas staatlicher Ansatz zum Nachzügler

Die strategische Frage

Für Rechenzentren und Hyperscaler ist die Frage nicht, welcher Ansatz „besser” ist. Die Frage ist: Wer liefert zuerst zuverlässig Strom? Und zu welchem Preis? Warum der Energiebedarf von KI-Rechenzentren überhaupt so dramatisch gestiegen ist, erklärt der erste Teil dieser Serie.

CFS hat die höchste Glaubwürdigkeit, weil ihr technischer Fortschritt extern verifiziert ist. Helion hat den prominentesten Kunden, aber die dünnste Evidenzbasis. ITER wird liefern – aber zu spät für die aktuelle Energiekrise der Rechenzentren.

Realistisch betrachtet: Kein Fusionsunternehmen speist derzeit kommerziell Strom ins Netz ein. Und keines wird es vor 2030 tun. Wahrscheinlich nicht vor 2033 bis 2035. Die Frage ist, ob die Fortschritte der nächsten Jahre die Lücke zwischen Versprechen und Physik schließen können.

Einordnung

Der Fusionswettlauf ist real, aber asymmetrisch. Private Start-ups haben Geschwindigkeit und Kapital, aber unbewiesene Designs. Staatliche Projekte haben Jahrzehnte an Forschung, aber keine Marktdynamik. Europa hat die Wissenschaft, aber nicht die Industrie.

Im letzten Artikel dieser Serie ziehen wir die strategischen Schlüsse: Was bedeutet das alles für Zeitpläne, für die Idee kompakter Fusionsreaktoren neben Rechenzentren – und für die ehrliche Einordnung, wann Fusionsstrom Realität wird.