Wie nah ist die Fusion wirklich

Im Dezember 2022 gewann eine Laseranlage in Kalifornien mehr Energie aus einer Fusionsreaktion, als die Laser in das Ziel lieferten. Das war eine echte wissenschaftliche Marke, fünfzig Jahre in der Mache, und sie wurde weithin falsch berichtet.

Der gemessene Gewinn bezog sich auf die Laserenergie am Ziel. Die Laser selbst zogen rund das Hundertfache davon aus dem Stromnetz, denn sie sind ineffizient. Nettoenergie in dem Sinn, auf den es bei einem Kraftwerk ankommt, also mehr Strom heraus als die ganze Anlage hineinzog, hat es nirgends gegeben.

Das ist keine Entlarvung. Die wissenschaftliche Zündung zu erreichen war die Voraussetzung für alles Folgende. Es ist eine Warnung, welche Zahl eine Schlagzeile gerade nennt.

Die zwei Familien und wo jede steht

Magnetischer Einschluss hält ein heißes Plasma dauerhaft in einer magnetischen Flasche, meist einem ringförmigen Tokamak. Das große internationale Projekt dazu wird seit Jahren gebaut, mit langem Zeitplan und großem Budget. Verändert hat das Feld ein Hochtemperatur-Supraleiterband, das viel stärkere Magnete in einer viel kleineren Maschine erlaubt. Weil der Einschluss steil mit der Magnetfeldstärke besser wird, heißt ein stärkerer Magnet einen weit kleineren und billigeren Reaktor, und dieser eine Materialfortschritt ist der Grund, warum private Fusion finanzierbar wurde.

Trägheitseinschluss presst ein Brennstoffkügelchen mit Lasern zusammen, ein kurzes Ereignis, das vielfach wiederholt wird. Hier gelang die Zündung. Aus einem Schuss alle paar Stunden zehn Schüsse je Sekunde zu machen, mit einem frisch gefertigten, präzisen Ziel für jeden, ist die Ingenieuraufgabe, und niemand hat sie vorgeführt.

Mehrere weitere Wege gibt es, darunter magnetisierte Ziele und feldumgekehrte Anordnungen, und einige sind gut finanziert. Redlich gesagt hat kein Weg einen entscheidenden Vorsprung.

Die Probleme, die keine Physik sind

Neutronenschaden. Die Reaktion wirft energiereiche Neutronen ab, die die Struktur ringsum verspröden und aktivieren. Materialien, die das jahrelang überstehen, werden noch entwickelt, und die Anlagen, um sie ordentlich zu prüfen, gibt es kaum. Das ist wohl das schwerste ungelöste Problem.

Tritium. Die zugänglichste Reaktion braucht Tritium, das radioaktiv ist, eine Halbwertszeit von zwölf Jahren hat und weltweit in winzigen Mengen existiert. Ein Kraftwerk muss es aus Lithium in einer Hülle um die Reaktion selbst erbrüten, zurückgewinnen und wiederverwenden, mit einem Brutverhältnis über eins. Das ist in einem geschlossenen Kreislauf nie vorgeführt worden.

Wärme zu Strom. Ein Fusionskraftwerk kocht immer noch Wasser, um eine Turbine anzutreiben. Die nukleare Insel ist exotisch, die Kraftwerksinsel konventionell, und konventionelle Anlagen kosten Geld.

Einschaltdauer. Ein Kraftwerk, das ein paar Minuten läuft und dann Wartung braucht, ist kein Kraftwerk. Monatelanger Dauerbetrieb ist eine Anforderung, der sich niemand genähert hat.

Warum das Geld trotzdem kam

Private Fusion hat Milliarden angezogen, und mehrere Firmen haben mit Technologieunternehmen Stromlieferverträge für die 2030er geschlossen. Diese Verträge liest man am besten als Finanzierungszusagen statt als Kapazität, mit der jemand rechnet, und die Käufer wissen das.

Die Begründung der Investition ist geradeaus: Wenn es funktioniert, ist der Ertrag enorm, und die Kosten es herauszufinden sind dank besserer Magnete, besserer Simulation und billigerer Prototypen um eine Größenordnung gefallen. Das ist auch bei geringer Wahrscheinlichkeit eine vernünftige Wette, und genau die ist es.

Der redliche Zeitplan

Eine Maschine, die irgendwann in den 2030ern kurzzeitig Nettostrom zeigt, ist plausibel. Ein kommerzielles Kraftwerk, das Strom wettbewerbsfähig verkauft, ist frühestens eine Frage der 2040er, und das unterstellt, dass Materialien, Tritium und Einschaltdauer sich alle klären. Wer Ihnen ein Datum in den 2020ern nennt, meint eine Zwischenmarke, kein Kraftwerk.

Währenddessen brauchen Rechenzentren jetzt Strom, und die Techniken, die ihn in diesem Jahrzehnt tatsächlich liefern, sind Wind, Sonne, Speicher, Gas und bestehende Kernkraft.

Worauf zu achten ist

Achten Sie auf einen vorgeführten geschlossenen Tritiumkreislauf, das wäre eine größere Sache als jeder Plasmarekord. Achten Sie auf die Dauer anhaltender Plasmen in den neuen Hochfeldmaschinen. Und achten Sie darauf, ob eine private Firma eine Energiebilanz ab Netzanschluss veröffentlicht statt eines wissenschaftlichen Gewinnwerts.