Basistechnologien für die Fusion – auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk

HTS4Fusion

Untersuchung von HTS-Komposit-Bandleitern und Fertigungsverfahren für den Einsatz in der Fusion

Motivation

Fusion ist der Prozess, der im Inneren der Sonne Energie freisetzt. Er stellt eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle dar und ist gleichzeitig die letzte große Herausforderung zur C02- freien Energieerzeugung auf der Erde. Benötigt wird für die Fusionsreaktion ein 100 Millionen Grad heißes Wasserstoffplasma, eingesperrt in einer „magnetischen Flasche". Hochtemperatur Supraleitern (HTS) ermöglichen den Bau von sehr starken Elektromagneten und stellen damit eine disruptive Technologie für den kompakten Plasmaeinschluss dar. Gleichzeitig ermöglichen HTSMagnete im Betrieb eine erheblich effizientere Kühlung und verbessern die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage. Die Entwicklung eines auf diese spezielle Anwendung angepassten HTS-BandleiterMaterials ist deshalb ein entscheidender Schritt auf dem Weg zum Fusionsreaktor.

Ziele und Vorgehen

Das Verbundprojekt HTS4Fusion schafft die Voraussetzungen für den Bau und Betrieb von Fusionskraftwerken mit magnetischem Plasmaeinschluss. Die dafür notwendigen Magnete bestehen aus modernen HTS, die im Betrieb starken mechanischen Kräften und starker Neutronenbestrahlung ausgesetzt sind. Im Projekt sollen zum einen robuste, langlebige HTS-Leiter für den Einsatz in Fusionsmagneten entwickelt werden, zum anderen die Grundlagen zur Skalierung der HTSHerstellung untersucht werden, um die für die Fusion absehbar großen Mengen an HTS-Material bereitstellen zu können.

Innovation und Perspektiven

Starke HTS-Magnete sind „GameChanger" in der Fusionstechnik und bringen das Ziel einer nahezu unerschöpflichen, sauberen Energiequelle in erreichbare Nähe. Starke Magnete werden jedoch auch in vielen anderen Anwendungen eingesetzt, wie in der medizinischen Diagnostik (MRT) oder in starken Elektroantrieben. Auch solche Einsatzfelder profitieren direkt von den Projektergebnissen, denn verbesserte Eigenschaften und Kostensenkung durch Skalierung erleichtern den Marktzugang.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.01.2025 - 31.12.2027
Projektvolumen: 9,7 Mio. Euro (zu 84% durch das BMBF gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Werner Prusseit
THEVA Dünnschichttechnik GmbH
Rote-Kreuz-Str. 8
85737 lsmaning

✉ prusseit@theva.com

PROJEKTPARTNER

THEVA Dünnschichttechnik GmbH
lsmaning

MPG - Institut für Plasmaphysik
Garching bei München

Technische Universität München
München