Basistechnologien für die Fusion – auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk

VANLIFE

Validierung des Nanobeschleunigers getrieben durch Kurzpuls-Lasertechnologie für Inertial Fusion Energy

Motivation

Die Identifikation eines mittelfristig kommerziell tragfähigen IFE-Konzepts für den Bau von Fusionskraftwerken ist momentan die wesentliche Fragestellung in der weltweiten Fusionsforschung. Ein möglicher Ansatz besteht in der Verwendung von Hochleistungslasern und neuartigen nicht-kryogenen Brennstoffen. Herzstück dabei ist die Wahl eines sehr effizienten Wechselwirkungskonzepts zwischen Laser und Brennstoff (Target).

Ziele und Vorgehen

Verwendung von nicht-kryogenen Brennstoffen und Nanobeschleunigern („NB“) getrieben durch hochintensive Kurzpulslaser wird von Marvel Fusion verfolgt. Die NB bestehen aus einer Vielzahl individueller Nanostrukturen. Die Machbarkeit dieser NB-basierten Schlüsseltechnologie soll im Rahmen dieses Verbundprojektes durch eine Reihe von Pump-Probe-Experimenten an den Partnereinrichtungen mit begleitenden Simulationen validiert werden.

Innovation und Perspektiven

Im Gegensatz zu konkurrierenden Konzepten versprechen die NB hohe Umwandlungseffizienzen der eingestrahlten Laserenergie in ionische Ströme mit hohen Energie- und Leistungsdichten. Diese sind in der Lage, die vorgeschlagenen nicht-kryogenen Brennstoffe auf hohe Dichten und Temperaturen zu bringen, die zur Zündung der Brennstoffe ausreichen. Gleichzeitig lassen sich die NB kostengünstig mit Hilfe moderner Nanofabrikationsverfahren produzieren. Bei erfolgreicher Validierung wird das von MF vorgeschlagene Targetkonzept in eine zukünftige Kraftwerktechnologie eingehen und vermarktet werden können. Das im Verbund zukünftig vorliegende Verständnis und die erworbenen theoretischen und experimentellen Fähigkeiten, insbesondere hinsichtlich der Diagnose der physikalischen Prozesse, können leicht für weitere Fusionskonzepte Anwendung finden.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.11.2024 - 31.10.2027
Projektvolumen: 9,9 Mio. Euro (zu 92 % durch das BMBF gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Georg Korn
Marvel Fusion GmbH
Theresienhöhe 12
80339 München

✉ georg.korn@marvelfusion.com

PROJEKTPARTNER

Marvel Fusion
München

Helmholtz-Zentrum
Dresden-Rossendorf

Ludwig-Maximilians-Universität
München

Universität Rostock
Rostock